ES2882032T3

ES2882032T3 - Conjuntos reguladores de flujo para uso en inhaladores medicinales

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Publication number: ES2882032T3
Application number: ES16823105T
Authority: ES
Inventors: Christopher G Blatchford; Romain U G Guion; Christopher B J Groombridge; Simon L Calcutt
Original assignee: Kindeva Drug Delivery LP
Current assignee: Kindeva Drug Delivery LP
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2036-12-13
Also published as: US11376379B2; WO2017112452A1; EP3393563B1; US20180369512A1; JP2019503829A; EP3393563A1; JP2022054462A

Abstract

Un conjunto de regulación de flujo (630) para su uso con un inhalador medicinal, comprendiendo el conjunto: una carcasa (635); una trayectoria de flujo de aire (614) definida por la carcasa (635) y que incluye una entrada de aire (615) y una salida de aire (616); un regulador de flujo (101) posicionado en la trayectoria de flujo de aire (614) entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616) para gobernar el flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire (614) a un caudal volumétrico de regulación objetivo, estando el regulador de flujo (101) configurado para proporcionar una resistencia dinámica al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire (614) en función de la caída de presión del aire entre una entrada (108) y una salida (109) del regulador de flujo (101); y una constricción (623) en la trayectoria de flujo de aire (614), ubicada entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616), estando la constricción (623) configurada para proporcionar una resistencia estática al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire ( 614), en el que la constricción (623) se coloca en al menos una de (i) una ubicación en la carcasa (635) corriente arriba del regulador de flujo (101).

Description

DESCRIPCIÓN

Conjuntos reguladores de flujo para uso en inhaladores medicinales

CAMPO

La presente divulgación se refiere en general a conjuntos de regulación de flujo para uso en inhaladores medicinales e inhaladores medicinales que comprenden los conjuntos de regulación de flujo.

ANTECEDENTES

El suministro de medicamentos en aerosol al tracto respiratorio para el tratamiento de enfermedades respiratorias y otras enfermedades se realiza convencionalmente usando inhaladores del tipo inhalador de dosis medida presurizado (pMDI), inhalador de polvo seco (DPI) o del tipo nebulizador. Los inhaladores pMDI en particular se han convertido en un estándar de la industria y son familiares para muchos pacientes que padecen asma o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Los dispositivos pMDI convencionales comprenden un recipiente de aluminio, sellado con una válvula dosificadora, que contiene la formulación del medicamento. Generalmente, la formulación del medicamento es una formulación presurizada que contiene partículas finas de uno o más compuestos medicinales suspendidos en un propulsor de hidrofluoroalcano (HFA) licuado, o una solución de uno o más compuestos medicinales disueltos en un sistema propulsor/codisolvente. También se conocen formulaciones que incorporan un fármaco en solución y otro en forma de suspensión.

En un pMDI pulmonar convencional, el recipiente sellado se proporciona al paciente en un accionador. El accionador es convencionalmente una moldura de plástico generalmente en forma de L que comprende un tubo vertical generalmente cilíndrico que rodea el recipiente más un tubo generalmente horizontal que forma un puerto del paciente (por ejemplo, una boquilla o pieza para la nariz) que define un orificio de inspiración. Para usar tal inhalador, el paciente exhala, coloca el puerto del paciente en una cavidad corporal (por ejemplo, boca o nariz) y luego inhala para extraer aire a través del orificio de inspiración. (En el caso de los pMDI nasales, no siempre es necesario inhalar). La mayoría de estos inhaladores son del tipo pulmonar "presionar y respirar", en el que el paciente debe presionar hacia abajo el extremo que sobresale del recipiente para operar la válvula dosificadora y liberar una dosis medida de medicamento desde el recipiente al interior de la corriente de aire inhalado y de allí a través de la boquilla hasta los pulmones. Esto requiere un grado significativo de coordinación en el momento de la inhalación y la liberación de la dosis si la nube emergente de medicamento en aerosol debe llevarse lo suficientemente lejos en los pulmones para proporcionar el máximo beneficio terapéutico. Si el paciente libera la dosis antes de que se haya establecido el flujo inspiratorio, es probable que una parte del fármaco se pierda en la boquilla o en la boca del paciente. Por el contrario, si se libera mucho después del inicio de la inhalación, es posible que las regiones más profundas de los pulmones ya estén llenas de aire y no sean penetradas por el siguiente bolo de aerosol de medicamento liberado.

Para superar lo que puede ser un gran desafío para algunos pacientes, se han creado diseños de dispositivos pMDI que emplean activación automática activada por la respiración, liberando una dosis solo en respuesta a la respiración inhalada del paciente. El inhalador de dosis medida AUTOHALER™, disponible por parte de 3M Company, St. Paul, MN, y el inhalador EASIBREATHE™, disponible por parte de Teva Pharmaceutical Industries Ltd., Israel, son dos de estos dispositivos pMDI que utilizan la activación de la respiración para intentar coordinar mejor la liberación de la dosis con inhalación.

El documento EP 0 808 635 A2 se refiere a un inhalador que incluye una carcasa para recibir un recipiente de dispensación presurizado, una boquilla para insertarse en la boca de un usuario del inhalador y una cubierta para la boquilla. Se forma una cámara en la parte inferior de la carcasa a la que se une la boquilla. En una pared trasera de la cámara, un orificio forma una entrada de aire primaria y un puerto de purga que forma una entrada de aire secundaria. Unido a la pared trasera y que se extiende sobre las entradas de aire primario y secundario hay un diafragma elastomérico flexible montado sobre un soporte y mantenido en posición mediante un retenedor. El soporte también define una pluralidad de entradas de aire terciarias.

El documento EP 0895788 A1 se refiere a una válvula limitadora pasiva que tiene un cuerpo de base cilíndrico con una superficie lateral y una pared de cierre. La pared de cierre incluye varias aberturas de entrada de aire y una abertura de paso de aire.

El documento DE 101 26807 A1 se refiere a una válvula de entrada pasiva que incluye un cuerpo de base cilíndrico que tiene una pared que incluye varias entradas de aire y un elemento de válvula. La válvula de entrada pasiva también incluye aberturas de paso de aire.

El documento WO 95/05208 A1 se refiere a un dispositivo de inhalación y polvo seco que tiene un cuerpo generalmente cilíndrico que incluye una porción de boquilla, una porción de cierre y una porción reguladora del flujo de aire. La porción de flujo de aire incluye una abertura de entrada de aire en una primera división. La porción de flujo de aire también incluye una segunda división y un diafragma perforado dispuesto entre las dos divisiones. El diafragma perforado está provisto de un saliente en el lado de entrada del diafragma, donde el saliente coopera y encierra la abertura de entrada de aire en la primera división, y un saliente en el lado de salida que está adaptado para cooperar y cerrar una abertura en la segunda división en respuesta a una caída de presión en la boquilla causada por la inhalación.

El documento US 5655 520 se refiere a un nebulizador que incluye un tubo y una válvula. La válvula está fijada dentro del tubo mediante soportes de montaje. El aire ambiente fluye a través de una entrada del tubo hacia una cámara de atomización entre los labios de la válvula. La válvula permite que una cierta cantidad de aire ambiente entre en la cámara de atomización a través de la entrada del tubo.

El documento WO 01/00263 A2 se refiere a sistemas para aerosolizar una formulación farmacéutica. Puede usarse un regulador de flujo, por ejemplo, un regulador de flujo elastomérico del tipo de pico de pato para limitar el flujo de gases a través de un dispositivo de aerosolización y hacia los pulmones de un usuario.

El documento WO 2008/016698 A2 se refiere a un mecanismo de regulación de la velocidad de un fluido que incluye una carcasa, una entrada y un orificio de salida. El mecanismo también incluye un elemento elástico plano dispuesto dentro de la carcasa que tiene un extremo proximal que está anclado en una posición precargada a un componente de la carcasa, y un extremo distal elásticamente móvil que lleva un elemento de regulación.

SUMARIO

Aunque los inhaladores accionados por respiración pueden ser una ayuda útil para lograr la coordinación entre la inhalación y la liberación de la dosis del medicamento, con la consiguiente mejora en la entrega del medicamento a los pulmones de muchos pacientes, estos dispositivos no pueden superar todas las potenciales debilidades que los pacientes pueden presentar en su técnica de uso del inhalador. Por ejemplo, incluso si los pacientes pueden lograr una buena temporización de liberación de la dosis, ya sea mediante la activación de la respiración o simplemente mediante una buena coordinación de presionar y respirar, pueden tener una tendencia a inhalar a velocidades de flujo subóptimas. Por ejemplo, velocidades de flujo inspiratorio muy altas (es decir, velocidades de flujo volumétrico) pueden dar lugar a una deposición excesiva y problemática del fármaco en la parte posterior de la garganta, mientras que velocidades de flujo inspiratorio muy bajas pueden conducir a un arrastre deficiente de la pulverización de medicamento en aerosol. Un problema potencial adicional relacionado es que las velocidades de flujo inspiratorio muy altas pueden conducir a un llenado más rápido de los pulmones y, en consecuencia, a una necesidad aún mayor de una buena coordinación.

Como resultado de una mala coordinación de inhalación y liberación de dosis, muchos pacientes no obtienen el beneficio terapéutico completo de sus inhaladores medicinales. Por ejemplo, muchos pacientes con asma no controlado son incapaces de (i) alcanzar un caudal entre 10 a 50 litros/minuto (L/min.); (ii) mantener el caudal durante al menos 1,5 segundos; y (iii) contener la respiración durante al menos 5 segundos después de la inspiración. Se ha descubierto que una técnica deficiente de uso del inhalador se correlaciona con un control deficiente del asma. Probablemente se apliquen consideraciones similares a otras enfermedades respiratorias tratadas con medicación inhalada, por ejemplo, a la EPOC.

La opinión general en la guía proporcionada por las compañías farmacéuticas es que los medicamentos pMDI deben tomarse con pacientes que toman una inhalación lenta y profunda, normalmente interpretada como menos de 50-60 L/min.

Sin embargo, para los pMDI convencionales y otros inhaladores, el caudal de inhalación puede controlarse mal de un usuario a otro e incluso de una respiración a otra para el mismo paciente. Algunos pacientes a veces pueden alcanzar caudales tan altos como 250 L/min., mientras que otros a veces pueden alcanzar un orden de magnitud menor. La inhalación del medicamento a un caudal más bajo tiende a reducir el impacto del fármaco en las vías respiratorias superiores y aumenta la deposición del fármaco más profundamente en el pulmón. Si un paciente no puede controlar su asma o cualquier otra enfermedad respiratoria que requiera el uso de un inhalador, esto afectará su calidad de vida y puede llevar a la necesidad de una mayor intervención médica.

Se han ideado previamente dispositivos espaciadores que encajan en la boquilla de un pMDI con el fin de reducir la velocidad de la nube emergente de aerosol de medicamento y proporcionar un volumen en el que pueda expandirse y su propulsor se pueda evaporar más completamente. Esto sirve para evitar algunos de los problemas de coordinación y también evita la tendencia a una alta deposición en la garganta causada por una inhalación excesivamente rápida de partículas de fármaco. Sin embargo, los dispositivos espaciadores son muy voluminosos y pueden retener una proporción excesiva del fármaco en sus paredes, reduciendo así la dosis que llega al paciente. Los dispositivos espaciadores también pueden ser muy sensibles a la carga electrostática, que a menudo puede verse muy afectada por la forma en que se lavan o se secan.

Debido a que la manera en la que los pacientes inhalan a través de sus pMDI es un determinante importante del suministro de fármaco a sus pulmones y, por lo tanto, de los beneficios que obtienen de su medicación, los presentes inventores buscaron controlar el perfil de inhalación.

Surge una dificultad adicional para lograr que todos los pacientes inhalen de manera similar y constante. Los diseños de inhaladores tienen cada uno su propia resistencia inherente (R) al flujo de aire. Esto a menudo se expresa en unidades (Pa)°’5(min./L), y está relacionado con el caudal de aire de inhalación (FR) y la caída de presión creada por el paciente (PD) mediante la ecuación:

R = PD°’5/FR.

Los inhaladores pMDI existentes suelen tener una baja resistencia inherente al flujo de aire, por ejemplo, por debajo de 0,5 Pa05min./L, lo que dificulta que los pacientes controlen su caudal de inhalación. Los perfiles respiratorios pueden ser demasiado rápidos. La coordinación de la dosificación respiratoria puede ser difícil en tales circunstancias, y la variabilidad tanto entre pacientes como en pacientes puede ser alta. Con resistencias de este orden, también puede ser difícil para los pacientes lograr un caudal constante de una duración de más de quizás 2 a 2,5 segundos. La consistencia del caudal durante una maniobra inspiratoria y entre inhalaciones puede ser difícil de obtener. Por ejemplo, pueden producirse "picos" de caudal, por lo que los pacientes alcanzan caudales bastante altos, pero muy transitorios. Esto puede conducir a una distribución espacial deficiente del fármaco en sus vías respiratorias.

Sin embargo, agregar una resistencia fija significativa ('estática') al diseño de un dispositivo pMDI también plantea problemas. Al restringir la geometría de la trayectoria de flujo de aire en un inhalador, se podrían crear resistencias mucho más altas, por ejemplo 1,6 Pa05min./L o más. Tales resistencias son típicas de algunos dispositivos DPI, donde se requiere una alta resistencia para generar la energía necesaria para dispersar y/o desaglomerar una dosis de medicamento en polvo de un sistema sin el contenido energético de un propulsor licuado. Sin embargo, desafortunadamente, aunque las altas resistencias facilitan que muchos pacientes inhalen más lenta y constantemente a través de un inhalador, y durante un período más largo (por ejemplo, 5 segundos o más), representan un obstáculo para algunos pacientes más débiles que luchan por inhalar adecuadamente cantidades de aire contra tal resistencia. Los pacientes con EPOC, en particular, a menudo tienen dificultades para inhalar a través de resistencias tan altas debido a su función pulmonar deteriorada.

Para superar algunos de los problemas descritos anteriormente relacionados con una resistencia baja o alta del inhalador, evitando al mismo tiempo la necesidad de un dispositivo espaciador, los presentes inventores desarrollaron los reguladores de flujo de la presente divulgación, que tienen la capacidad de cambiar su geometría y resistencia al flujo de aire en función de la caída de presión experimentada, es decir, entre una entrada y una salida del regulador de flujo. Los reguladores de flujo de la presente divulgación (que también pueden denominarse "limitadores de caudal", "limitadores de flujo", "reguladores de flujo", "dispositivos de limitación de flujo" o derivaciones de los mismos) permiten caudales de aire apreciables a presiones diferenciales bajas, mientras se aumenta la resistencia al flujo de aire a presiones diferenciales más altas para limitar los caudales de aire a valores más consistentes con los obtenidos a presiones diferenciales más bajas para reducir la variabilidad de la inhalación entre pacientes y en pacientes.

La presente invención, como se establece en la reivindicación 1, proporciona un conjunto de regulación de flujo para su uso con un inhalador medicinal. El conjunto incluye una carcasa que define una trayectoria de flujo de aire que incluye una entrada de aire y una salida de aire. El conjunto también incluye un regulador de flujo posicionado en la trayectoria de flujo de aire (es decir, colocado en la carcasa) entre la entrada de aire y la salida de aire para regular el flujo de aire (por ejemplo, sustancialmente todo el flujo de aire) en la trayectoria de flujo de aire a un objetivo que regula el caudal volumétrico. El regulador de flujo está configurado para proporcionar una resistencia dinámica al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire en función de la caída de presión del aire entre una entrada y una salida del regulador de flujo. El conjunto incluye además una constricción en la trayectoria de flujo de aire ubicada entre la entrada de aire y la salida de aire, estando la constricción configurada para proporcionar una resistencia estática al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire. La constricción se coloca en al menos una de (i) una ubicación en la carcasa corriente arriba del regulador de flujo y (ii) una ubicación en la carcasa corriente abajo del regulador de flujo.

En las reivindicaciones dependientes 2-14 se exponen realizaciones adicionales.

En algunos aspectos de la presente divulgación, el regulador de flujo puede incluir (i) un elemento tubular que define al menos una porción de una trayectoria de flujo de aire, comprendiendo el elemento tubular al menos una pared flexible configurada para flexionarse hacia dentro en respuesta a un flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire; y (ii) una estructura de soporte interna, ubicada dentro del elemento tubular y configurada para conservar al menos un área de sección transversal predeterminada de la trayectoria de flujo de aire dentro del elemento tubular cuando la al menos una pared flexible del elemento tubular se flexiona hacia dentro.

Otras características y aspectos de la presente divulgación resultarán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista lateral en sección transversal de un inhalador de dosis medida presurizado convencional (pMDI).

La figura 2 es un gráfico que ilustra esquemáticamente el caudal (l/min) frente al tiempo (segundos) de los perfiles de flujo de inhalación de pacientes con EPOC que usan inhaladores medicinales convencionales y usan inhaladores medicinales que comprenden un regulador de flujo de la presente divulgación.

La figura 3 es una vista isométrica de un regulador de flujo de acuerdo con una realización de la presente divulgación, mostrado en reposo.

La figura 4 es una vista en sección transversal longitudinal frontal del regulador de flujo de la figura 3, tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3, mostrado en reposo.

La figura 5 es una vista en sección transversal del regulador de flujo de las figuras 3 y 4, tomada a lo largo de la línea 5-5 de la figura 3, mostrado en reposo.

La figura 6 es una vista en sección transversal longitudinal lateral del regulador de flujo de las figuras 3-5, tomada a lo largo de la línea 6-6 de la figura 3, mostrado en reposo.

La figura 7 es una vista en sección transversal del regulador de flujo de las figuras 3-6, tomada a lo largo de la línea 5-5 de la figura 3, mostrado en funcionamiento.

La figura 8 es una vista en sección transversal longitudinal lateral del regulador de flujo de las figuras 3-7, tomada a lo largo de la línea 6-6 de la figura 3, mostrado en funcionamiento.

La figura 9 es una vista en sección transversal longitudinal frontal de un regulador de flujo de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, mostrado en reposo.

La figura 10 es una vista en sección transversal del regulador de flujo de la figura 9, mostrado en reposo. La figura 11 es una vista en sección transversal longitudinal lateral del regulador de flujo de las figuras 9-10, mostrado en reposo.

La figura 12 es una vista en sección transversal del regulador de flujo de las figuras 9-11, mostrado en funcionamiento.

La figura 13 es una vista en sección transversal longitudinal lateral del regulador de flujo de las figuras 9-12, mostrado en funcionamiento.

La figura 14 es una vista en sección transversal longitudinal frontal de un regulador de flujo de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

La figura 15 es una vista lateral en sección transversal de un inhalador medicinal de acuerdo con una realización de la presente divulgación, que comprende el regulador de flujo de las figuras 3-8 ubicado en una trayectoria de flujo de aire dedicada y una cubierta sobre un extremo abierto de una carcasa que recibe un recipiente de medicamento.

La figura 16 es una vista lateral en sección transversal de un inhalador medicinal de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que comprende el regulador de flujo de las figuras 3-8 ubicado en una trayectoria de flujo de aire dedicada y una junta de faldón ubicada entre un recipiente de medicamento y una carcasa que recibe el recipiente.

La figura 17 es una vista lateral en sección transversal de un inhalador medicinal de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que comprende el regulador de flujo de las figuras 3-8 ubicado en una tapa configurada para acoplarse a un extremo abierto de una carcasa que recibe un recipiente de medicamento.

La figura 18 es una vista lateral en sección transversal de un inhalador medicinal de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que comprende el regulador de flujo de las figuras 3-8 ubicado en una trayectoria de flujo de aire dedicada y uno o más sensores de presión en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire dedicada.

La figura 19 es una vista lateral en sección transversal de un inhalador medicinal accionado por respiración de acuerdo con una realización de la presente divulgación, que comprende el regulador de flujo de las figuras 3-8 ubicados en una trayectoria de flujo de aire dedicada.

La figura 20 es una vista frontal en sección transversal longitudinal de un conjunto de regulación de flujo de un inhalador medicinal de acuerdo con una realización de la presente divulgación, que comprende el regulador de flujo de las figuras 3-8, un Venturi corriente arriba y uno o más sensores de presión colocados en comunicación fluida con el regulador de flujo.

La figura 21 es una vista isométrica en despiece del conjunto de regulación de flujo de la figura 20.

La figura 22 es una vista lateral en sección transversal longitudinal de una porción de un conjunto de regulación de flujo de un inhalador medicinal de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que comprende un regulador de flujo de acuerdo con una realización de la presente divulgación, mostrado en reposo.

La figura 23 es una vista frontal en sección transversal longitudinal de una porción de un conjunto de regulación de flujo de un inhalador medicinal de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que comprende un regulador de flujo de acuerdo con una realización de la presente divulgación, mostrado en reposo.

La figura 24 es un gráfico de la caída de presión de inhalación (kPa) frente al caudal de inhalación (l/min) para tres realizaciones diferentes de reguladores de flujo de la presente divulgación.

La figura 25 es un gráfico de la caída de presión de inhalación (kPa) frente al caudal de inhalación (l/min) para tres realizaciones adicionales de reguladores de flujo de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La presente divulgación se refiere en general a conjuntos de regulación de flujo, o inhaladores medicinales, que comprenden una resistencia al flujo de aire estático y una resistencia al flujo de aire dinámico (por ejemplo, que varía en función de la caída de presión experimentada). Los conjuntos de regulación de flujo se pueden emplear en un inhalador medicinal. En algunas realizaciones, los conjuntos de regulación de flujo de la presente divulgación pueden incluir un regulador de flujo para proporcionar la resistencia dinámica al flujo de aire y una o más constricciones para proporcionar la resistencia estática al flujo de aire.

El regulador de flujo se puede adaptar para cambiar su geometría y, por lo tanto, su resistencia al flujo de aire, en función de la caída de presión entre su entrada y su salida. Por lo tanto, los reguladores de flujo de la presente divulgación proporcionan unos medios para controlar el caudal de aire (es decir, el caudal volumétrico) a través de un inhalador medicinal para reducir la variabilidad de la inhalación entre pacientes y en pacientes y proporcionar un nivel más reproducible de deposición de fármaco en el pulmón. Dichos reguladores de flujo pueden proporcionar una resistencia variable (dinámica) al flujo de aire en una trayectoria de flujo de aire de un conjunto de regulación de flujo y/o inhalador medicinal.

El uso de un inhalador que incorpore uno o más reguladores de flujo de la presente divulgación podría proporcionar beneficios significativos a una persona que padezca una enfermedad respiratoria u otra enfermedad tratada por inhalación. Aparte de la consistencia de uso y resultados, los reguladores de flujo de la presente divulgación pueden evitar la necesidad de dispositivos espaciadores voluminosos que están destinados a reducir la necesidad de tal coordinación. Cuando se usa junto con el registro de datos de caudales y otros eventos y datos de uso del inhalador, también puede mejorar la monitorización médica de pacientes con enfermedades crónicas. Cuando se emplean dos o más reguladores de flujo de la presente divulgación en un conjunto de regulación de flujo y/o un inhalador medicinal, los reguladores de flujo pueden disponerse en paralelo o en serie.

Los reguladores de flujo de la presente divulgación pueden incluir (i) un elemento tubular que define al menos una porción de una trayectoria de flujo de aire en su interior, comprendiendo el elemento tubular una o más paredes flexibles configuradas para flexionarse (o colapsar) hacia dentro en respuesta a un flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire, y (ii) una estructura de soporte interna ubicada dentro del elemento tubular y configurada (por ejemplo, conformada, dimensionada, posicionada y con las propiedades de material deseadas) para preservar al menos un área de sección transversal predeterminada de la trayectoria de flujo de aire dentro del elemento tubular cuando una o más paredes flexibles del elemento tubular están flexionadas (o colapsadas) hacia dentro. Como resultado, parte del área de la sección transversal de la trayectoria de flujo de aire permanece abierta incluso cuando el elemento tubular se ha colapsado, para permitir la inhalación continua de aire y el medicamento emitido. Un "área de sección transversal predeterminada de la trayectoria de flujo de aire dentro del elemento tubular" puede incluir una porción de la trayectoria de flujo de aire que pasa a través de la estructura de soporte interna, por ejemplo, cuando la estructura de soporte interna incluye una o más porciones huecas o componentes, así como un área de espacio en sección transversal entre el elemento tubular y la estructura de soporte interna. La composición del material de las paredes flexibles del elemento tubular también se puede elegir para lograr el área de sección transversal deseada entre el elemento tubular y la estructura de soporte interna.

En algunas realizaciones, el cálculo del área de la sección transversal predeterminada puede basarse en la resistencia al flujo requerida para cumplir con los requisitos que rigen, por ejemplo, reorganizando la siguiente ecuación para encontrar 'A':

R = raíz cuadrada [0,5 * p * (f * 1 / d k)]/A

donde:

A = área de sección transversal (por ejemplo, m2)

p = densidad del aire (por ejemplo, kg/m3)

f = coeficiente de fricción (adimensional)

1 = longitud de la pared en la dirección del flujo (por ejemplo, m)

d = diámetro del tubo (por ejemplo, m)

k = coeficiente de pérdidas singulares (adimensional)

R = resistencia al flujo (por ejemplo, Pa05*min/L)

Asegurar que se mantenga el área de la sección transversal predeterminada se puede lograr mediante el uso de la estructura de soporte interna que inhibe físicamente al elemento tubular de colapsar hasta un punto donde el área de la sección transversal es menor que el área de la sección transversal predeterminada, y también puede incluir una selección adecuada de la composición del material de las paredes flexibles del elemento tubular.

A caudales de inhalación bajos, el paciente experimenta una resistencia estática baja o moderada al flujo de aire, pero cuando el caudal de inhalación a través del regulador de flujo excede un cierto caudal, el elemento tubular colapsa parcialmente y, por lo tanto, impone una resistencia adicional al flujo de aire: el inhalador pasa de ser un inhalador de resistencia baja o media a un inhalador de alta resistencia. Es decir, el regulador de flujo proporciona una resistencia variable al conjunto que comprende el regulador de flujo y/o el inhalador que comprende el regulador de flujo (o conjunto de regulador de flujo).

Los presentes inventores descubrieron que puede ser deseable tener una combinación de una resistencia media estática y una resistencia variable grande para facilitar al paciente la inhalación con un caudal específico (por ejemplo, objetivo). Puede haber varios contribuyentes a la resistencia estática de un conjunto de regulación de flujo (o inhalador), tales como entradas, salidas, una o más constricciones, el regulador de flujo, otras características geométricas de la trayectoria de flujo de aire o combinaciones de los mismos. Como se describe con mayor detalle a continuación con respecto a las figuras 20-23, tal constricción puede incluir una sección Venturi, un paso estrecho, una trayectoria tortuosa o una combinación de los mismos. La constricción puede usarse para agregar una cantidad deseada de resistencia estática al conjunto (o inhalador) y puede separarse y ser independiente del regulador de flujo. Por ejemplo, la constricción se puede colocar (i) en una ubicación en la carcasa corriente arriba del regulador de flujo, y/o (ii) en una ubicación en la carcasa corriente abajo del regulador de flujo, de modo que la constricción esté fuera y separada del regulador de flujo, es decir, para proporcionar una resistencia estática conocida además del regulador de flujo.

Los presentes inventores han reconocido que una consideración crítica es el equilibrio de las resistencias estática y variable de un conjunto de regulación de flujo (o inhalador) que comprende un regulador de flujo de la presente divulgación, de modo que el conjunto de regulación de flujo (o un inhalador que comprende el conjunto de regulación de flujo o el regulador de flujo) puede ser utilizado por una gran proporción de pacientes más débiles (por ejemplo, EPOC) con un mínimo de variabilidad entre pacientes y en pacientes en la velocidad de flujo de inhalación. Por ejemplo, como se menciona en el 'Sumario' anterior, la resistencia al flujo de aire se puede calcular de acuerdo con la siguiente ecuación:

R = PD0’5/FR

donde:

R = resistencia al flujo de aire (por ejemplo, Pa05*(min/L)

PD = caída de presión (por ejemplo, Pa)

FR = caudal de aire volumétrico (por ejemplo, L/min)

Particularmente, los presentes inventores descubrieron que a bajas caídas de presión (por ejemplo, 0,5 kPa), un conjunto de regulación de flujo (o inhalador) que tiene una resistencia al flujo de aire estática y dinámica adecuadamente equilibrada puede exhibir una primera resistencia general al flujo de aire Ri, basada en la resistencia estática del conjunto (o inhalador) que comprende el regulador de flujo. A mayores caídas de presión (por ejemplo, 4 kPa), el conjunto de regulación de flujo (o inhalador) puede exhibir una segunda resistencia al flujo de aire R2, basada predominantemente en la resistencia dinámica relativamente grande proporcionada por el regulador de flujo. Como resultado, el equilibrio de las resistencias estáticas y dinámicas puede exhibir resistencias generales apropiadas al flujo de aire tanto a bajas caídas de presión como a altas caídas de presión para lograr un caudal objetivo de regulación en un intervalo de caídas de presión.

En algunas realizaciones, la relación de R2/R1 (por ejemplo, a un caudal volumétrico dado, o para lograr un caudal volumétrico de regulación objetivo) de un conjunto de regulación de flujo (o inhalador) que comprende el regulador de flujo (y, opcionalmente, que comprende además un constricción para introducir un nivel deseado de resistencia estática) puede ser de al menos 1,2; en algunas realizaciones, al menos 1,3; en algunas realizaciones, al menos 1,5; y en algunas realizaciones, al menos 2. En algunas realizaciones, la relación de R2/R1 (por ejemplo, a un caudal volumétrico dado, o para lograr un caudal volumétrico de regulación objetivo) no puede ser mayor de 3; en algunas realizaciones, no mayor de 2,9; en algunas realizaciones, no mayor de 2,8; en algunas realizaciones, no mayor de 2,7; en algunas realizaciones, no mayor de 2,5; y en algunas realizaciones, no mayor de 2.

En algunas realizaciones, un conjunto de regulación de flujo (o inhalador) que comprende el regulador de flujo puede proporcionar una resistencia general (por ejemplo, Ri) al flujo de aire de al menos 0,4 Pa05*min/L a una caída de presión (es decir, entre una entrada de aire y una salida de aire de la trayectoria de flujo de aire del conjunto (o inhalador)) de 0,5 kPa. En algunas realizaciones, la resistencia general al flujo de aire puede ser de al menos 0,5 Pa05*min/L a 0,5 kPa; y en algunas realizaciones, al menos 0,6 Pa05*min/L a 0,5 kPa. En algunas realizaciones, la resistencia total no puede ser superior a 1,2 Pa0-5*min/L a 0,5 kPa; en algunas realizaciones, no más de 1,1 Pa0’5*min/L a 0,5 kPa; en algunas realizaciones, no más de 1,0 Pa0-5*min/L a 0,5 kPa; en algunas realizaciones, no más de 0,8 Pa0-5*min/L a 0,5 kPa; y en algunas realizaciones, no más de 0,7 Pa0-5*min/L a 0,5 kPa.

En algunas realizaciones, la resistencia general (por ejemplo, R²) puede ser de al menos 1 Pa0-5*min/L a 4 kPa; en algunas realizaciones, al menos 1,1 Pa0-5*min/L a 4 kPa; en algunas realizaciones, al menos 1,2 Pa0-5*min/L a 4 kPa; y en algunas realizaciones, al menos 1,5 Pa0-5*min/L a 4 kPa. En algunas realizaciones, la resistencia general no puede ser mayor de 3,2 Pa0-5*min/L a 4 kPa; en algunas realizaciones, no más de 3 Pa0-5*min/L a 4 kPa; en algunas realizaciones, no más de 2,5 Pa0-5*min/L a 4 kPa; en algunas realizaciones, no más de 2,2 Pa0-5*min/L a 4 kPa; en algunas realizaciones, no más de 2,0 Pa05* min/L a 4 kPa; y en algunas realizaciones, no más de 1,8 Pa0-5*min/L a 4 kPa.

En algunas realizaciones, la resistencia general al flujo de aire a bajas caídas de presión (por ejemplo, 0,5 kPa), Ri, puede oscilar entre aproximadamente 1,1 y aproximadamente 0,4 Pa0-5*min/L (por ejemplo, para lograr un caudal de regulación que varía de aproximadamente 20 L/min a aproximadamente 60 L/min); y en algunas realizaciones, puede oscilar entre aproximadamente 0,8 y aproximadamente 0,6 Pa°’5*min/L; y en algunas realizaciones, puede oscilar entre aproximadamente 0,7 y aproximadamente 0,5 Pa0’5*min/L.

En algunas realizaciones, la resistencia general al flujo de aire a altas caídas de presión (por ejemplo, 4 kPa), R2, puede oscilar entre aproximadamente 3,2 y aproximadamente 1,0 Pa05*min/L (por ejemplo, para lograr un caudal de regulación que varía desde aproximadamente 20 L/min a aproximadamente 60 L/min); y en algunas realizaciones, puede oscilar entre aproximadamente 2,5 y aproximadamente 1,5 Pa05*min/L; y en algunas realizaciones, puede oscilar entre aproximadamente 2,3 y aproximadamente 1,8 Pa05*min/L.

Los reguladores de flujo de la presente divulgación son adecuados para su uso en múltiples formas de inhaladores para el suministro de dosis de medicamento en forma de aerosoles al tracto respiratorio, incluyendo inhaladores pulmonares orales e inhaladores nasales. Los reguladores de flujo de la presente divulgación son adecuados para su uso en una variedad de inhaladores, incluyendo, pero no limitado a, uno o más de un inhalador de dosis medida presurizado (pMDI) (por ejemplo, un pMDI de presionar y respirar, un inhalador mecánico (es decir, pMDI activado mecánicamente) activado por la respiración, un pMDI electrónico (es decir, activado electrónicamente) activado por la respiración, o una combinación de los mismos); un inhalador de polvo seco (por ejemplo, una dosis única (por ejemplo, cápsula) DPI, un DPI multidosis (por ejemplo, basado en cinta o basado en depósito), o una combinación de los mismos); un nebulizador (por ejemplo, un nebulizador de bolsillo); o una combinación de los mismos.

La patente GB n.° 2266466 divulga un ejemplo de pMDI activado por respiración activado electrónicamente que podría modificarse para incorporar un regulador de flujo de la presente divulgación. La publicación PCT n.° WO 2015/34709 divulga un DPI de ejemplo que podría modificarse para incorporar un regulador de flujo de la presente divulgación. La publicación PCT n.° WO 92/12799 divulga un nebulizador de bolsillo de ejemplo que podría modificarse para incorporar un regulador de flujo de la presente divulgación. Se puede usar un regulador de flujo de la presente divulgación en cualquiera de los inhaladores divulgados en la patente GB n.° 2266466, en la publicación PCT n.2 WO 2015/34709, en la publicación PCT n.2 WO 92/12799.

Por ejemplo, algunas realizaciones de la presente divulgación proporcionan un inhalador medicinal que comprende un regulador de flujo y un mecanismo de activación de la respiración. En algunas realizaciones, el mecanismo de activación de la respiración se puede configurar para disparar para liberar una dosis de medicamento a un caudal inspiratorio menor que el caudal de regulación del regulador de flujo.

Generalmente, es importante que el caudal de activación no se establezca demasiado bajo, para evitar el riesgo de que el inhalador accionado por respiración pueda funcionar accidentalmente o que administre el medicamento a una tasa de inhalación demasiado baja para un efecto terapéutico adecuado. También es importante que el caudal de activación no sea tan alto que un paciente (por ejemplo, un paciente con EPOC débil) no pueda alcanzar el caudal de activación.

El caudal de activación del sistema de activación por respiración debe estar por debajo del caudal de aire de regulación, para que este último no impida que se logre el caudal de activación. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el caudal de activación objetivo de un inhalador puede ser de 15 litros/minuto (l/min) y el caudal de control objetivo puede ser de 30 l/min. En realidad, un "caudal de regulación objetivo" puede incluir realmente un intervalo de caudales, como se describe en la sección de Ejemplos con referencia a las figuras 24 y 25, de modo que el caudal de regulación objetivo puede ser realmente un intervalo objetivo de caudales. Las tolerancias de fabricación se pueden mantener de modo que los inhaladores individuales tengan todos un caudal de activación real significativamente menor que el caudal de regulación. Factores ambientales tales como la temperatura y la presión atmosférica también ampliarán el intervalo de valores realmente obtenidos. Por ejemplo, los caudales de activación reales pueden variar entre 10 L/min y 20 L/min, y los caudales de regulación reales pueden variar entre 25 L/min y 35 L/min.

Algunas realizaciones de la presente divulgación proporcionan un inhalador medicinal que comprende un regulador de flujo y una detección de flujo de aire inspiratorio (o "sistema de detección de flujo inspiratorio" o "sistema de detección de flujo de aire" o "sistema de detección de flujo de aire" o sus derivaciones) y/o sistema de medición. En algunas realizaciones, tal sistema de detección puede incluir al menos un sensor de presión ubicado en el inhalador y configurado para permitir que se detecte el caudal de aire inspiratorio. Por ejemplo, al menos un sensor de presión se puede ubicar corriente arriba del regulador de flujo en una trayectoria de flujo de aire del inhalador medicinal. En algunas realizaciones, un sistema de detección de este tipo puede incluir (i) un sensor de presión ubicado en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire, corriente arriba del regulador de flujo, y (ii) una constricción del Venturi en la trayectoria de flujo de aire ubicada adyacente al lugar donde se encuentra el sensor de presión está en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire. Tal constricción del Venturi puede acelerar la velocidad del aire local para mejorar la sensibilidad del sensor de presión, permitiendo el empleo de sensores menos sensibles y menos costosos. Dicho sistema de detección puede incluir además un segundo sensor de presión ubicado en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire, corriente abajo del regulador de flujo, de manera que se pueda determinar la dirección del flujo de aire, es decir, para distinguir entre inhalación y exhalación.

Algunas realizaciones de la presente divulgación proporcionan un inhalador medicinal que comprende un regulador de flujo, un mecanismo de activación de la respiración y un sistema de detección de flujo de aire inspiratorio.

En algunas realizaciones de la presente divulgación, el sistema de activación de la respiración puede ser un sistema de activación de la respiración activado electrónicamente. Por ejemplo, uno o más sensores de presión pueden proporcionar una señal eléctrica que se usa para activar la liberación de la dosis de acuerdo con un algoritmo definido. El sistema de liberación de dosis puede ser un sistema mecánico, activado por el algoritmo del sistema electrónico. Opcionalmente, el sistema electrónico puede estar alojado en un módulo reutilizable, para reducir el coste total de un período de tratamiento prolongado.

Detalles adicionales de reguladores de flujo se describen en la Solicitud Provisional de EE.UU. n°. 62/270064, titulada "Reguladores de flujo para uso en inhaladores medicinales".

Los sistemas de disparo de liberación de dosis que se pueden emplear en combinación con los reguladores de flujo de la presente divulgación se describen en la Solicitud Provisional de EE.UU. n.° 62/270066, titulada "Sistemas de disparo de liberación de dosis e inhaladores medicinales que comprenden los mismos" y la Solicitud Provisional de EE.UU. n.° 62/270081, titulada "Inhaladores medicinales". Además, sistemas de disparo de liberación de dosis de reinicio automático que se pueden emplear en combinación con los reguladores de flujo de la presente divulgación se describen en la Solicitud Provisional de EE. UU. n.° 62/270070, titulada "Sistemas de disparo de liberación de dosis de reinicio automático, inhaladores medicinales que lo comprenden, y métodos de uso de los mismos".

Algunos sistemas de encendido (por ejemplo, que se pueden usar en combinación con los reguladores de flujo de la presente divulgación) pueden producir un pequeño retraso de tiempo entre el inicio de la inhalación y el momento en que se libera el medicamento. De manera deseable, la liberación del medicamento se produce dentro de los 0,5 segundos del inicio de la inhalación. Un paciente típico de EPOC tiene una capacidad pulmonar a volumen corriente de aproximadamente 1,5 L. Si el regulador de flujo limita el caudal de inhalación a aproximadamente 30 l/min, entonces podría esperarse que el tiempo de inhalación se extienda a aproximadamente 3-4 segundos. En realidad, es posible que los pacientes con EPOC no puedan inhalar durante tanto tiempo debido a su función pulmonar deficiente, pero se prevé que habrá tiempo suficiente para que el fármaco se transfiera al pulmón.

También se describe un método de tratamiento de una enfermedad pulmonar en un paciente humano, comprendiendo el método: (i) proporcionar un inhalador medicinal que incorpora un regulador de flujo que comprende el elemento tubular y la estructura de soporte interna descritos anteriormente; (ii) insertar un puerto de paciente del inhalador medicinal en una cavidad corporal (por ejemplo, una boca o nariz); y (iii) accionar el inhalador medicinal mientras se inhala.

La presente divulgación puede proporcionar un método para usar un inhalador medicinal, o para tratar una afección pulmonar, que puede incluir proporcionar un regulador de flujo de la presente divulgación en una trayectoria de flujo de aire del inhalador medicinal y variar la resistencia al flujo de aire del inhalador en respuesta al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire del regulador de flujo. El método puede incluir además insertar un puerto del paciente en una cavidad corporal; e inhalar a través del puerto del paciente para provocar un flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire del regulador de flujo. La variación de la resistencia al flujo de aire del inhalador puede incluir flexionar una o más paredes tubulares de un elemento tubular del regulador de flujo hacia dentro hacia una estructura de soporte interna ubicada dentro del elemento tubular, estando la estructura de soporte interna configurada para conservar al menos un área en sección transversal predeterminada de la trayectoria de flujo de aire dentro del elemento tubular cuando una o más paredes tubulares se flexionan hacia dentro.

Definiciones

Los términos "un", "una" y "el/la" se usan indistintamente con "al menos uno" para significar uno o más de los elementos que se describen.

El término "y/o" significa uno o ambos. Por ejemplo, "A y/o B" significa solo A, solo B o ambos A y B.

Los términos "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y variaciones de los mismos, pretenden abarcar los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes, así como elementos adicionales.

A menos que se especifique o se limite de otro modo, los términos "conectado" y "acoplado" y variaciones de los mismos se utilizan ampliamente y abarcan conexiones y acoplamientos tanto directos como indirectos. Además, "conectado" y "acoplado" no están restringidos a las conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos.

El término "flexible" se usa para referirse a un material y/o estructura que colapsa o deforma significativamente en respuesta a un diferencial de presión de aire existente a través del material y/o estructura en su modo típico de operación. El término 'rígido' se usa para referirse a un material y/o estructura que no colapsa o deforma significativamente bajo las fuerzas que experimenta en su modo típico de operación. Por ejemplo, el elemento tubular de los reguladores de flujo de la presente divulgación es generalmente flexible y deformable en su funcionamiento normal, mientras que la estructura de soporte interna de los reguladores de flujo de la presente divulgación es generalmente rígida o indeformable en su funcionamiento normal.

El término "tubular" se usa para referirse a una estructura hueca que tiene una o más paredes que definen un paso abierto en la misma. En algunas realizaciones, el término "tubular" puede referirse más específicamente a estructuras huecas alargadas. Los elementos tubulares de los reguladores de flujo de la presente divulgación o las trayectorias de flujo de aire tubulares de la presente divulgación pueden tener cualquier forma de sección transversal deseada (es decir, forma de sección transversal tomada sustancialmente de manera ortogonal con respecto a un eje longitudinal de la estructura tubular), incluyendo, pero no limitado a, uno o más de circular, elíptico u oblongo (es decir, que tiene un eje mayor más largo y un eje menor más corto), triangular, rectangular, cuadrado, trapezoidal, poligonal, en forma de estrella, en forma de D, otras formas de sección transversal adecuadas, o una combinación de las mismas. En algunas realizaciones, las estructuras tubulares de la presente divulgación pueden tener una forma de sección transversal circular.

La presente divulgación se describirá con respecto a realizaciones particulares y con referencia a ciertos dibujos, pero la invención no se limita a los mismos; la invención está definida por las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos descritos son solo esquemáticos y no limitativos. En los dibujos, el tamaño de algunos de los elementos puede ser exagerado con fines ilustrativos y no estar dibujados a escala. Características idénticas, similares o equivalentes en diferentes realizaciones se han indicado con números similares, pero con la adición de 100, 200, 300, etc.

Antes de describir las realizaciones de acuerdo con la presente invención, se describirá una realización típica de un dispositivo pMDI convencional con referencia a la figura 1.

La figura 1 ilustra un inhalador de dosis medida presurizado (pMDI) 50 convencional que comprende un recipiente 51 que contiene una formulación de medicamento 52, comprendiendo el recipiente un contenedor sellado 53 con una válvula dosificadora 54. El recipiente 51 se asienta dentro de una carcasa (o "accionador") 55 que comprende una porción de manguito tubular 56 que tiene un extremo abierto 47 dimensionado para recibir el recipiente 51 y desde el cual su base 49 puede sobresalir, y una porción en forma de puerto de paciente 57 (por ejemplo, en forma de boquilla) que define un orificio de inspiración (o una salida de aire) 45. Un puerto de paciente de este tipo de un inhalador se denomina a veces en el presente documento "boquilla" por simplicidad. Sin embargo, debe entenderse que tales boquillas pueden configurarse en cambio para que sean boquillas de inhaladores nasales y que la presente divulgación puede aplicarse igualmente a inhaladores nasales, incluso cuando no se mencionen específicamente en el presente documento. El extremo abierto 47 de la carcasa 55 puede definir un orificio de aspiración, o una entrada de aire, y la salida de aire 45 puede definir un orificio de inhalación o una salida de aire.

Una porción de vástago 58 sobresale de la válvula dosificadora 54 y está ubicada y retenida por fricción en una cavidad de vástago 59 formado como parte integral de la carcasa 55. Se forma un orificio de pulverización 60 en la cavidad de vástago 59 y proporciona un paso para la comunicación fluida entre la porción de vástago 58 de la válvula y el orificio de inspiración 45. En uso, un paciente coloca el puerto de paciente (por ejemplo, boquilla) 57 en una cavidad corporal (por ejemplo, boca) y luego inhala a través del mismo, mientras al mismo tiempo presiona hacia abajo sobre la base sobresaliente 49 del recipiente 51. La fuerza de presión sirve para mover el recipiente 51 hacia abajo con respecto a la porción de vástago 58 de la válvula. Ese movimiento relativo sirve para aislar una dosis medida de formulación de medicamento de la formulación a granel en el recipiente 51 y luego descargarla a través de un orificio hueco 48 formado en la porción de vástago 58. La dosis descargada luego pasa a lo largo del paso de fluido a través de la cavidad de vástago 59 y el orificio de pulverización 60 y emerge en forma de una pulverización respirable fina 61 que pasa a través del puerto del paciente 57 hacia la cavidad corporal del paciente (por ejemplo, cavidad oral y/o cavidad nasal) y de allí a sus vías respiratorias, tratando así su enfermedad.

Aspectos importantes de un dispositivo pMDI 50 convencional de este tipo que tienen el potencial de limitar su eficacia son, en particular, su baja resistencia fija al flujo de aire y su necesidad de una buena coordinación del paciente entre el momento del inicio de la inhalación y el momento en el que el recipiente 51 se presiona hacia abajo. Este último es un desafío para una alta proporción de pacientes, lo que conduce a una eficacia deficiente y a menudo muy variable de la administración de medicamentos.

La trayectoria de flujo de aire de baja resistencia se describe mejor con referencia a la figura 1. A medida que el paciente inhala en el puerto del paciente 57, es decir, cuando reduce la presión de aire en sus propios conductos respiratorios y la cavidad oral y en el puerto del paciente 57 mediante el movimiento hacia fuera de la pared torácica y el movimiento hacia abajo del diafragma, se establece un flujo de aire a través del dispositivo pMDI 50. El aire de la atmósfera externa al inhalador, es decir, el ambiente, se aspira al inhalador a través de una trayectoria de flujo de aire 46 del dispositivo pMDI 50, por ejemplo, comenzando con el espacio anular entre el contenedor 53 y la porción de manguito tubular abierta 56 de la carcasa 55, pasando por la porción de manguito 56 a lo largo de la longitud del contenedor 53 y girando la esquina hacia el ancho paso dentro de la boquilla 57. El paso de la boquilla claramente necesita estar abierto y ser ancho para permitir que emerja la pulverización de medicamento 61. El espacio anular también tiene un área de sección transversal grande, que es aproximadamente un producto del diámetro del recipiente (típicamente 22-23 mm) y el espacio libre requerido entre el recipiente 51 y la porción de manguito de la carcasa 56 para asegurar que el recipiente 51 no raspe o se atasque dentro de la carcasa 55. Típicamente, este espacio libre es de 2 mm o más, lo que proporciona un área de la sección transversal de la trayectoria de flujo de aire aproximada de más de 40 mm2. En las típicas caídas de presión inspiratoria del paciente de 0,5 a 8 kPa, esa sección transversal presenta muy poca resistencia efectiva al flujo de aire inspiratorio. Por lo tanto, es fácil para muchos pacientes aspirar un caudal de aire excesivo y descontrolado a través del inhalador, lo que conduce a un suministro de medicamento inconsistente y mal controlado a sus pulmones.

La figura 2 muestra, esquemáticamente, algunos perfiles bastante típicos de la caudal inspiratorio (l/min) del paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) frente al tiempo (segundos). En ausencia de una resistencia significativa del dispositivo de inhalación al flujo de aire, algunos perfiles 29 se caracterizan por una inhalación breve y relativamente rápida. Otros pacientes, por ejemplo, con pulmones más débiles, no pueden mantener inhalaciones prolongadas ni alcanzar velocidades de flujo adecuadas. Sus perfiles 31 son cortos y débiles. Sin embargo, el uso de un inhalador que comprende un regulador de flujo de la presente divulgación puede proporcionar perfiles inspiratorios del paciente que son más parecidos a los indicados como 33: un caudal inspiratorio constante, sostenido y más prolongado (por ejemplo, de alrededor de 30 L/min) puede obtenerse.

Los pacientes con EPOC tienen un amplio rango de capacidad respiratoria por inhalación y esto se puede representar como una distribución entre 0,5 y 4 kPa de caída de presión. En algunas realizaciones, la resistencia estática de un inhalador de la presente divulgación antes de cualquier control del flujo por el regulador de flujo de la presente divulgación (es decir, antes de cualquier colapso del elemento tubular) puede ser de aproximadamente 0,8 Pa05 min/L. Esto puede considerarse una resistencia media. En algunas realizaciones de la presente divulgación, el caudal de regulación objetivo puede ser de 30 l/min. En algunas realizaciones, el caudal de activación del accionamiento de la respiración objetivo puede ser de 15 l/min. Con un sistema de este tipo, existe una probabilidad muy baja de que un paciente con EPOC no pueda alcanzar el caudal de activación, ya sea por falta de esfuerzo de inhalación o porque cualquier regulador de flujo individual limita la caudal de aire a menos de su caudal de activación de activación de la respiración. Por lo tanto, un dispositivo de inhalación de este tipo es adecuado para una proporción muy elevada de pacientes con EPOC. Es decir, a velocidades de flujo bajas, el inhalador funcionará como un dispositivo de resistencia media y cada paciente podrá inhalar hasta 20 L/min muy fácilmente. A un caudal algo mayor, el elemento tubular del regulador de flujo colapsará sobre la estructura de soporte interna y el inhalador se convertirá en un dispositivo de alta resistencia. Entonces, el paciente no podrá inhalar a una velocidad de flujo más alta. En general, es probable que los pacientes aprendan a compensar automáticamente su esfuerzo de inhalación y continuarán inhalando a una velocidad de flujo que les resulte cómoda. Para algunos pacientes, eso implicará una caída de presión de solo 0,5 kPa, pero para otros será de 4 kPa o más, dependiendo de la fuerza y la capacidad de sus pulmones y del entrenamiento que el paciente haya tenido previamente.

Si se seleccionara un caudal del regulador de flujo más alto (por ejemplo, mayor de 30 l/min), algunos pacientes no podrían alcanzar el caudal de aire requerido para controlar el inhalador, y la variabilidad en la inhalación del paciente no podría minimizarse. Si, alternativamente, el inhalador tuviera una mayor resistencia, entonces, nuevamente, algunos pacientes no podrían alcanzar el caudal gobernado y la variabilidad en el caudal de inhalación del paciente no se minimizaría. Sin embargo, con los parámetros descritos anteriormente, un inhalador que incorpora un regulador de flujo de la presente divulgación tiene el potencial de:

• Mejorar la coordinación de la liberación del fármaco con el inicio del flujo inspiratorio;

• Mantener el caudal de aire inspiratorio dentro de un intervalo de aproximadamente 25 a 35 L/min; y

• Reducir la variabilidad tanto en la consistencia de la dosis como en la ubicación del depósito del fármaco en el pulmón.

Para una caudal de regulación objetivo nominal de 30 L/min, habrá un intervalo de valores reales debido a las tolerancias de fabricación y a factores ambientales tales como la temperatura y la presión atmosférica. En una realización en la que la resistencia estática total del inhalador es de 0,83 Pa0’5(minl-1), y el regulador de flujo tiene un flujo de regulación nominal de 30 L/min, se esperaría que cualquier paciente que inhalara a una caída de presión entre 0,5 kPa y 4 kPa generara un flujo de aire de entre aproximadamente 25 y 35 L/min.

En algunas realizaciones de la presente divulgación, el caudal de regulación puede ser nominalmente de 40 l/min. En este caso, pacientes que solo pueden producir una baja caída de presión de inhalación (por ejemplo, alrededor de 0,5 kPa) y que típicamente inhalan a menos de 40 L/min no se beneficiarán del regulador de flujo, y su inhalación será equivalente a inhalar a través de un inhalador de resistencia media. Es probable que otros pacientes que inhalan naturalmente con más fuerza (es decir, con una caída de presión más alta) se beneficien del regulador de flujo, y el regulador de flujo restringirá su caudal al caudal de regulación.

En algunas realizaciones de la presente divulgación, el caudal de regulación puede ser nominalmente de 50 l/min. En este caso, solo los pacientes que inhalan con una caída de presión superior a aproximadamente 1,5 kPa experimentarán un control del flujo. Debido a que el caudal de regulación es mayor, habrá una mayor dispersión en los caudales de inhalación máximos (PIF) obtenidos entre pacientes: algunos podrán inhalar a solo alrededor de 27 L/min porque es lo más rápido que pueden inhalar a través de un dispositivo de resistencia media, mientras que otros que inhalan a 4 kPa podrían extraer hasta 55 L/min a través del sistema.

A continuación, en la sección de Ejemplos, se detallan ilustraciones adicionales de los efectos de los reguladores de flujo.

Las figuras 3 a 14 ilustran diversas realizaciones de reguladores de flujo de la presente divulgación. Las figuras 15 a 19 ilustran diversas realizaciones de inhaladores medicinales de la presente divulgación que comprenden un regulador de flujo de la presente divulgación. Las figuras 20 a 23 ilustran diversas realizaciones de conjuntos de regulación de flujo de la presente divulgación, que comprenden reguladores de flujo que pueden emplearse en inhaladores medicinales.

Reguladores de flujo

Las figuras 3 a 8 ilustran un regulador de flujo 101 según una realización de la presente divulgación. Las figuras 3 a 6 muestran el regulador de flujo 101 en reposo, y las figuras 7 a 8 muestran el regulador de flujo 101 en funcionamiento.

Como se muestra, el regulador de flujo 101 incluye un elemento tubular flexible exterior (o "tubo") 102 que comprende al menos una pared flexible 140, y una estructura de soporte interna 103 que está dimensionada para ser recibida dentro del elemento tubular 102 (es decir, dentro del al menos una pared flexible 140). En la realización de las figuras 3 a 8, la estructura de soporte interna 103 incluye una base hueca 104, dos pilares huecos (por ejemplo, tubulares) 105 y un elemento transversal (o "travesaño") 106.

El diámetro exterior de la base hueca 104 de la realización ilustrada es mayor que el diámetro interior inicial del elemento tubular 102, y el montaje de los dos componentes se puede lograr estirando el elemento tubular 102 sobre una porción exterior (por ejemplo, una pared exterior) de la base hueca 104. Este posicionamiento da como resultado que la sección transversal originalmente circular del elemento tubular 102 se deforme en una forma de sección transversal aproximadamente elíptica (u oblonga) (es decir, en sección transversal). En algunas realizaciones, dicho elemento tubular 102 de forma elíptica puede tener un eje mayor (exteriormente) de aproximadamente 12 mm y un eje menor (exteriormente) de aproximadamente 4 mm.

Sin embargo, son posibles alternativamente otros medios de formación y/o montaje, como resultará evidente para un experto en la técnica. Por ejemplo, el elemento tubular 102 podría en su lugar sobremoldearse sobre una superficie exterior de la base hueca 104 de la estructura de soporte interna 103, o podría estirarse y luego acoplarse a la superficie exterior de la base 104 mediante una variedad de medios de acoplamiento, incluyendo, pero no limitado a, uno o más de adhesivos, cohesivos, soldadura (por ejemplo, soldadura sónica [por ejemplo, ultrasónica]), cualquier técnica de unión térmica o termosellado (por ejemplo, calor y/o presión aplicada a uno o ambos de los componentes a acoplar), otros medios de acoplamiento adecuados o combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones, la estructura de soporte interno 103 puede acoplarse o formarse integralmente con una porción de una carcasa que forma una trayectoria de flujo de aire o un inhalador de la presente divulgación. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la estructura de soporte interno 103 puede ser proporcionada (por ejemplo, formada integralmente con) por la carcasa que forma al menos una porción de la carcasa del inhalador.

Como se muestra en las figuras 3 a 6, el regulador de flujo 101 y el elemento tubular 102 pueden ser sustancialmente lineales. Además, el regulador de flujo 101 puede tener una trayectoria de flujo de aire 107 que incluye una entrada de aire 108 ubicada en un primer extremo (longitudinal) y una salida de aire 109 ubicada en un segundo extremo (longitudinal) que generalmente define una dirección de flujo de aire que generalmente está orientada a lo largo de una dirección longitudinal D. El elemento tubular 102 se puede alargar en la dirección longitudinal D. La al menos una pared flexible 140 del elemento tubular 102 se puede orientar sustancialmente paralela a la dirección longitudinal D; los pilares huecos 105 pueden orientarse sustancialmente paralelos a la dirección longitudinal D; y el elemento transversal 106 se puede orientar en un ángulo distinto de cero (por ejemplo, de manera sustancialmente perpendicular) con respecto a la dirección longitudinal D, es decir, sustancialmente paralelo con respecto a una dirección lateral L (que puede representar una dirección de lado a lado del regulador de flujo 101). Una tercera dirección transversal T está orientada de manera sustancialmente perpendicular con respecto a la dirección longitudinal D y la dirección lateral L, y puede representar una dirección de delante hacia atrás del regulador de flujo 101.

El elemento tubular 102 (es decir, la al menos una pared flexible 140) se puede formar de una variedad de materiales, que incluyen, pero no se limitan a, uno o más de caucho de silicona, otros elastómeros termoplásticos o combinaciones de los mismos. Además de su flexibilidad, el elemento tubular 102 puede estar formado de un material que sea elástico, para que vuelva a su forma y posición de reposo cuando cesa el flujo de aire a través del mismo, es decir, el elemento tubular 102 puede deformarse elásticamente y volver a su forma listo para su próximo ciclo de uso. El material se puede elegir de acuerdo con las necesidades de propiedades específicas, por ejemplo, si se va a sobremoldear, pegar o soldar por ultrasonidos a la base hueca 104 de la estructura de soporte interna 103. Será obvio para un experto en la técnica que el material del elemento tubular elegido debe tener una buena estabilidad física y química a largo plazo.

Mientras que el elemento tubular 102 puede tener adecuadamente una forma de sección transversal relajada que es sustancialmente circular (y que se puede estirar a una forma de sección transversal elíptica sobre la base 104 de la estructura de soporte interna 103), otras formas de sección transversal son posibles, tal como las descritas anteriormente en la definición de "tubular". También debe observarse que la base 104 puede ser elíptica en su forma de sección transversal o puede tener otra forma. En algunas realizaciones, la base 104 es elíptica, teniendo la elipse la forma especial de un círculo. En algunas realizaciones, el empleo de una forma de sección transversal de la base 104 que sea circular, o cercana a circular, puede ayudar a asegurar que el elemento tubular 102 pueda montarse sobre el mismo sin imponerle tensiones de torsión residuales significativas. Además, en algunas realizaciones, el elemento tubular 102 puede estar formado por más de un material, o puede tener diferentes secciones (por ejemplo, secuencialmente a lo largo de su dirección longitudinal) con diferentes espesores y/o diámetros de pared, de modo que ciertas secciones del elemento tubular 102 son más flexibles que otros y pueden colapsar preferentemente.

En algunas realizaciones, el elemento tubular 102 puede estar formado por un tubo de caucho de silicona de aproximadamente 0,3 mm de espesor de pared, 8,0 mm de diámetro interior inicial, 20 mm de longitud y 60 de dureza Shore OO.

En algunas realizaciones, la estructura de soporte interna 103 puede tener una forma de sección transversal longitudinal en forma de "H" (es decir, tomada a lo largo de la dirección longitudinal D), como se muestra en la figura 4. Sin embargo, como se muestra en la figura 4, en algunas realizaciones, el elemento transversal 106 puede no estar centrado longitudinalmente con respecto a la dimensión total (por ejemplo, la altura) de la estructura de soporte interna 103 en la dirección longitudinal D, sino que el elemento transversal 106 puede estar ubicado hacia la extremo de entrada de aire (por ejemplo, un extremo corriente arriba) de la estructura de soporte interna 103.

Además, o alternativamente, en algunas realizaciones, la estructura de soporte interna 103 puede tener una forma de sección transversal generalmente en forma de "H" (es decir, generalmente similar a una letra H mayúscula inglesa) (es decir, tomada de manera sustancialmente ortogonal con respecto a la dirección D, por ejemplo, en la dirección lateral L o la dirección transversal T), como se muestra en la figura 5. Además, en algunas realizaciones, la estructura de soporte interna 103 puede estar formada por un plástico moldeado por inyección, tal como polipropileno, acetal, ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), policarbonato o polietileno, o puede estar hecha de un metal o una aleación de metal (por ejemplo, mecanizado, estampado/prensado o moldeado por inyección de metal) o de un material cerámico (por ejemplo, cerámica moldeada por inyección). En algunas realizaciones, la estructura de soporte interna 103 puede formarse como un solo componente integral, es decir, formarse a partir de una parte.

Como se muestra en la figura 5, en algunas realizaciones, el elemento transversal 106 de la estructura de soporte interna 103 puede estar sustancialmente centrado con respecto a los pilares 105 en la dirección transversal T, lo que da la forma de la sección transversal generalmente en forma de "H". Además, a modo de ejemplo, la estructura de soporte interna 103 ilustrada de las figuras 3-8 tiene simetría lateral alrededor de un eje longitudinal central (es decir, alrededor de un plano longitudinal transversal central), así como simetría transversal (por ejemplo, de delante hacia atrás) alrededor del eje longitudinal central (es decir, alrededor de un plano lateral central longitudinal). Dicho de otra manera, la estructura de soporte interna 103 es simétrica alrededor de un eje longitudinal central en la dirección lateral D y la dirección transversal T.

Como se describirá con mayor detalle a continuación, solo el extremo de salida de aire del elemento tubular 102 está fijo y soportado (es decir, por la base 104 de la estructura de soporte interna 103), mientras que el extremo de entrada de aire del elemento tubular 102 es independiente y capaz de colapsar sobre la estructura de soporte interna 103.

El conjunto del elemento tubular 102 y de la estructura de soporte interna 103 forma la trayectoria de flujo de aire 107, que incluye la entrada de aire 108 y la salida de aire 109. La figura 5 muestra una sección transversal del regulador de flujo 101, que ilustra que el elemento tubular 102 tiene una sección transversal aproximadamente elíptica una vez estirado sobre la base 104 de la estructura de soporte interna 103, y también muestra dos lúmenes 110, ubicados dentro de los dos pilares huecos 105, que actúan como canales de flujo de aire residual, es decir, funcionan como una porción de la trayectoria de flujo de aire 107 a través del regulador de flujo 101. Solo a modo de ejemplo, los lúmenes 110 se muestran con una forma aproximadamente triangular en la sección transversal. En algunas realizaciones, cada uno de los dos lúmenes 110 puede tener un área de sección transversal abierta de aproximadamente 1 mm2.

La figura 6 muestra una sección transversal longitudinal lateral del regulador de flujo 101, que ilustra que el elemento tubular 102 se extiende sustancialmente paralelo a los pilares huecos 105, pero no en contacto con los mismos. En la entrada de aire 108, los pilares huecos 105 pueden sobresalir del elemento tubular 102. Con referencia a la figura 4, puede observarse que el flujo de aire que entra en los lúmenes 110 del pilar saldrá por una salida de derivación 111 de cada pilar 105, antes de pasar a través de la base hueca 104.

Una función principal de los reguladores de flujo de la presente divulgación es controlar el flujo de aire cuando el paciente inhala a través de un inhalador medicinal, limitando el caudal inspiratorio del paciente a un intervalo estrecho y controlado para evitar una inhalación excesivamente rápida y, en consecuencia, un depósito excesivo del fármaco en la boca y en la garganta. Por lo tanto, los reguladores de flujo de la presente divulgación pueden ayudar a conseguir una mayor penetración y deposición del fármaco en los pulmones.

El uso de un regulador de flujo de este tipo permite a los pacientes con una función pulmonar deficiente (por ejemplo, pacientes con EPOC particularmente deficiente) experimentar una resistencia al flujo de aire del inhalador relativamente baja (lo que les permite inhalar suficiente aire con un grado razonable de comodidad) mientras que a los pacientes con pulmones más fuertes una mayor resistencia al flujo de aire contra la inhalación (lo que les permite inhalar durante más tiempo y más profundamente, mientras que al mismo tiempo limita su flujo de aire de inhalación a un nivel muy similar al de los pacientes más débiles). En otras palabras, el caudal de aire inspiratorio se puede mantener mucho más constante entre pacientes y entre inhalaciones. Por lo tanto, la administración de medicamentos es mucho más predecible, lo que permite a los médicos prescribir regímenes de tratamiento con un mayor nivel de confianza.

Mientras que las figuras 3 a 6 ilustran el regulador de flujo 101 en reposo (es decir, con el elemento tubular 102 en un estado no plegado); las figuras 7 y 8 muestran el regulador de flujo 101 en un estado operativo (es decir, con el flujo de aire inspiratorio del paciente que lo atraviesa sustancialmente y con el elemento tubular 102 en un estado colapsado). Cuando se aspira aire hacia la salida de aire 109, fluye a través de la entrada de aire 108 hacia la trayectoria de flujo de aire 107, alrededor de los pilares 105 y el elemento transversal 106 (es decir, a través de cualquier espacio aún presente entre los pilares 105 y el elemento tubular 102 y entre el elemento transversal 106 y el elemento tubular 102), y a través de los lúmenes 110 de los pilares. La velocidad del flujo de aire que pasa a través de la trayectoria de flujo de aire 107 crea una reducción de la presión de aire en la trayectoria de flujo de aire 107 (es decir, según el efecto Bernoulli). En la realización ilustrada en las figuras 3 a 8, la presión reducida en la trayectoria de flujo de aire 107 provoca una reducción en el diámetro a lo largo del eje menor del elemento tubular de sección transversal elíptica 102 (es decir, en la dirección transversal T) dando como resultado una flexión hacia dentro, como se muestra en las figuras 7 y 8. Debido a que el elemento tubular 102 está soportado en un extremo (es decir, su extremo de salida, hacia la salida de aire 109) por la base hueca 104, la flexión hacia dentro se produce predominantemente en el extremo del elemento tubular 102 que está hacia la entrada de aire 108, restringiendo la curvatura hacia dentro el área de la sección transversal de la trayectoria de flujo de aire 107.

Hasta cierto punto, cuanto mayor es la reducción de presión en la trayectoria de flujo de aire 107, mayor es la flexión hacia dentro del elemento tubular 102. La reducción resultante en el área de la sección transversal de la trayectoria de flujo de aire 107 conduce a una mayor resistencia al caudal de aire. Sin embargo, debido a que la trayectoria de flujo de aire 107 del regulador de flujo 101 es solo una parte de la resistencia conjunta total al flujo de aire del inhalador medicinal en el que se emplea el regulador de flujo 101 (por ejemplo, podría ser alrededor del 50 % o menos de la resistencia total al flujo de aire del inhalador si el inhalador tiene una resistencia estática moderada al flujo de aire), entonces el caudal másico de aire a través del regulador de flujo 101 no cae en proporción a su área de sección transversal residual reducida. Esto significa que la velocidad del aire a través de la trayectoria de flujo de aire residual 107 dentro del elemento tubular 102 colapsado aumenta a medida que colapsa el elemento tubular 102, aumentando aún más las fuerzas de Bernoulli sobre el mismo. Este efecto tiende a conducir a una biestabilidad sustancial en el funcionamiento del regulador de flujo 101. Es decir, el inicio del colapso conduce a una "retroalimentación positiva" que refuerza las fuerzas de Bernoulli que accionan el colapso hacia dentro hasta que finalmente son equilibradas por las fuerzas de rigidez resistiva del material del elemento tubular 102. En otras palabras, en algunas realizaciones, el regulador de flujo 101 puede ser sustancialmente biestable, donde tiende a estar en uno de dos estados en cualquier momento: o está en un estado sustancialmente abierto o 'no colapsado', o está en un estado sustancialmente 'colapsado'.

Los pilares huecos 105 evitan el colapso completo del elemento tubular 102 de sección transversal elíptica. Estos pilares 105, junto con el elemento transversal 106, proporcionan un soporte estructural que evita una reducción significativa del diámetro a lo largo del eje principal del elemento tubular 102 de sección transversal elíptica (es decir, en la dirección lateral L). Los desvíos del flujo de aire proporcionados por los lúmenes 110 permiten que continúe fluyendo un nivel básico de flujo de aire residual. Además, la rigidez finita del elemento tubular 102 significa que quedan pequeños espacios adicionales alrededor de las esquinas de la estructura de soporte interna 103 donde el elemento tubular 102 no puede doblarse lo suficiente para cerrar todos los pequeños pasos de aire residual o espacios entre la estructura de soporte interna 103 y el elemento tubular 102 (ver, por ejemplo, la figura 7). Por lo tanto, al menos un flujo de aire mínimo o residual siempre puede continuar fluyendo. Es decir, la presión reducida nunca puede alcanzar un valor suficiente para que el elemento tubular 102 se colapse completamente y selle todo el flujo de aire a través del regulador de flujo 101.

El punto en el que el elemento tubular 102 colapsa y el caudal al que se regula el regulador de flujo dependen de la geometría de la estructura de soporte interna 103 (y particularmente, del área de la sección transversal de los lúmenes del pilar 110), y las propiedades del elemento tubular 102, en particular, su espesor de pared, área de la sección transversal de entrada de aire, ancho, largo y dureza Shore. Para el elemento tubular 102, también puede ser preferible un material que tenga una baja característica adhesiva, para asegurar una transición suave desde el estado colapsado al abierto, evitando la adhesión a la pared de la carcasa de un inhalador en el que el regulador de flujo 101 está colocado y/o a la estructura de soporte interna 103.

Como se describe con mayor detalle en la sección de Ejemplos, el modelado matemático de reguladores de flujo del tipo mostrado en las figuras 3 a 8 ha demostrado que los reguladores de flujo de una realización de la presente divulgación son capaces de gobernar a un flujo de aire de 30 L/min con una repetibilidad y consistencia de ± 5 L/min en un amplio intervalos de caídas de presión del paciente. Casi todos los pacientes, incluso aquellos con pulmones muy débiles, deberían ser capaces de alcanzar tales caudales de aire, sin embargo, debido al funcionamiento del regulador de flujo, es probable que ningún paciente pueda exceder dichos caudales de aire, incluso con un esfuerzo muy excesivo. .

Otras disposiciones de la realización descrita, tales como la forma, tamaño, número y ubicación de los elementos pertenecientes a la estructura de soporte interna, serán evidentes para un experto en la técnica.

Se pueden utilizar otros diseños o configuraciones de la estructura de soporte interna en lugar de la disposición de pilar hueco y elemento transversal de las figuras 3 a 8. Por ejemplo, las figuras 9 a 14 ilustran varios reguladores de flujo de la presente divulgación, en los que los mismos números representan elementos similares. Las figuras 9 a 13 ilustran un regulador de flujo 201 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación que emplea una estructura de soporte interna diferente; y la figura 14 ilustra un regulador de flujo 301 de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación. Los reguladores de flujo de las figuras 9 a 14 comparten muchos de los mismos elementos, características y funciones que el regulador de flujo 101 de las figuras 3 a 8. Se hace referencia a la descripción anterior que acompaña a las figuras 3 a 8 para una descripción más completa de las características y elementos (y alternativas a tales características y elementos) de las realizaciones ilustradas en las figuras 9 a 14. Cualquiera de las características descritas anteriormente con respecto a las figuras 3 a 8 se puede aplicar a las realizaciones de las figuras 9 a 14, y viceversa.

Con referencia a las figuras 9 a 13, el regulador de flujo 201 incluye un elemento tubular 202 que comprende al menos una pared flexible 240 y una estructura de soporte interna 203. En esta realización, la estructura de soporte interna 203 incluye una base hueca 204, pilares sólidos 205 (es decir, sin lúmenes), un elemento transversal 206 y una o más estrías (o salientes transversales o estrías transversales) 213 (ver las figuras 10 y 12) que sobresalen del elemento transversal 206 (por ejemplo, que sobresale transversalmente del elemento transversal 206 orientado lateralmente). En algunas realizaciones, como se muestra, el uno o más salientes transversales 213 se pueden ubicar lateralmente de manera centrada con respecto a la estructura de soporte interna 203 y sobresaliendo hacia delante y hacia atrás con respecto al elemento transversal 206 (es decir, cuando se ve en sección transversal, como se muestra en la figura 10). En algunas realizaciones, el uno o más salientes transversales 213 pueden sobresalir de la estructura de soporte interna 203 de manera sustancialmente ortogonal con respecto a la al menos una pared flexible 240 del elemento tubular 202.

Solo a modo de ejemplo, la estructura de soporte interna 203 tiene una forma de sección transversal longitudinal en forma de "H" (es decir, tomada a lo largo de la dirección longitudinal D), como se muestra en la figura 9 y una forma de sección transversal generalmente en forma de "H" (es decir, tomada sustancialmente de manera ortogonal con respecto a la dirección longitudinal D, por ejemplo, en un plano lateral-transversal), como se muestra en las figuras 10 y 12.

Además, en las realizaciones que emplean al menos un saliente transversal 213, la estructura de soporte interna 203 puede incluir además una forma de sección transversal que incluye al menos una letra inglesa mayúscula "E". Particularmente, en realizaciones que emplean dos salientes transversales 213 centrados lateralmente, como se muestra en las figuras 10 y 12, la estructura de soporte interna 203 puede tener una forma de sección transversal que incluya dos letras mayúsculas "E", fusionadas una tras otra y orientadas con el lado largo de la "E" en la dirección lateral L. A diferencia de los pilares huecos 105 de las figuras 3 a 8, los pilares sólidos 205 carecen de lumen interno con relaciones de aspecto largas y, por lo tanto, tienen una geometría que puede ser más deseable para facilitar la fabricación. Otras disposiciones, no necesariamente en forma de "H" en sección transversal longitudinal o transversal, también serán evidentes para un experto en la técnica. Ejemplos incluyen reguladores de flujo que tienen una o más estructuras de soporte internas que tienen formas de sección transversal que incluyen, o similares a, cualquiera de las letras seleccionadas de las letras mayúsculas en inglés de B, C, D, E, H, M, N, O, S, V, W, X y Z. Otras formas también serán evidentes para un experto en la técnica.

Las figuras 9-11 ilustran el regulador de flujo 201 en reposo (es decir, con el elemento tubular 202 en un estado no colapsado), y las figuras 12 a 13 ilustran el regulador de flujo 201 en un estado operativo (es decir, con el elemento tubular 202 en un estado colapsado).

El regulador de flujo 201 incluye una trayectoria de flujo de aire 207 formada entre la estructura de soporte interna 203 y el elemento tubular 202, incluyendo la trayectoria de flujo de aire 207 una entrada de aire 208 y una salida de aire 209. La figura 10 muestra una sección transversal del regulador de flujo 201, tomada generalmente de manera perpendicular con respecto a la dirección general del flujo de aire, que ilustra que el elemento tubular 202 tiene una forma de sección transversal aproximadamente elíptica en reposo. En algunas realizaciones, como se muestra, las estrías 213 sobresalen hacia fuera del elemento transversal 206 (por ejemplo, en la dirección transversal T) menos que los pilares sólidos 205. En realizaciones alternativas, las estrías se pueden dimensionar para sobresalir una distancia igual del elemento transversal 206 que los pilares sólidos 205, o alternativamente, pueden sobresalir más. Alternativamente, cada pilar macizo 205 puede tener una forma de sección transversal en forma de cruz en lugar de un rectángulo aproximado. Son posibles muchas más variantes de la forma y dimensiones de la sección transversal de la estructura de soporte interna 203, como resultará evidente a partir de estos ejemplos. Cada variante tendrá sus propias características de flujo de aire en función de la caída de presión y el caudal de aire, en combinación con las características de forma y material del elemento tubular 202.

La figura 11 ilustra que el elemento tubular 202 y los pilares sólidos 205 están orientados generalmente en paralelo a la dirección longitudinal D, y que el elemento tubular 202 no está en contacto con los pilares sólidos 205 en reposo, y que los pilares sobresalen del elemento tubular 202 en la entrada de aire 208 (es decir, sobresalen de un extremo corriente arriba del elemento tubular 202).

Las figuras 12 y 13 ilustran el regulador de flujo 201 en un estado operativo. Cuando se aspira aire a través de la salida de aire 209, fluye hacia la trayectoria de flujo de aire 207 a través de la entrada de aire 208. Como se muestra, la presión de aire reducida creada por la inhalación del paciente causa una reducción en el diámetro a lo largo del eje menor del elemento tubular 202 seccionado elípticamente, dando como resultado una flexión hacia dentro como se muestra en la figura 12. Como el elemento tubular 202 está soportado en el extremo corriente abajo por la base hueca 204, la flexión hacia dentro se produce predominantemente en el extremo del elemento tubular 202 que está más cerca de la entrada de aire 208, restringiendo la flexión hacia dentro el área de la sección transversal de la trayectoria de flujo de aire 207. Cuanto menor sea la presión de aire en el canal de flujo de aire 207, mayor será la deformación hacia dentro del elemento tubular 202 y, por lo tanto, mayor será la reducción del área de la sección transversal de la trayectoria de flujo de aire 207 y mayor la resistencia al flujo de aire.

Los pilares sólidos 205 evitan el colapso completo del elemento tubular 202 de sección transversal elíptica. Estas estructuras, junto con el elemento transversal 206, proporcionan un soporte estructural que evita una reducción significativa del diámetro a lo largo del eje principal del elemento tubular 202 de sección elíptica. Las estrías 213 proporcionan además soporte a lo largo del eje menor, evitando que el elemento tubular 202 (y particularmente, la al menos una pared flexible 240) colapse demasiado apretadamente sobre el elemento transversal 206. Por lo tanto, el flujo de aire residual siempre es posible a través de los huecos del canal del flujo de aire residual, independientemente de la caída de presión inspiratoria del paciente.

La figura 14 ilustra un regulador de flujo 301 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. El regulador de flujo 301 incluye un elemento tubular (o "tubo") 302 que comprende al menos una pared flexible 340, y una estructura de soporte interna 303 que está dimensionada para ser recibida dentro del elemento tubular 302 (es decir, dentro del al menos una pared flexible 340). El elemento tubular 302 rodea y envuelve la estructura de soporte interna 303. La estructura de soporte interna 303 consiste en una base hueca 304, dos pilares huecos 305 (cada uno de los cuales comprende un lumen 310) y un elemento transversal 306. Como se muestra en la figura 14, en algunas realizaciones, el elemento tubular 302 puede estar anclado o unido de otro modo (por ejemplo, a la estructura de soporte interna 303) en ambos extremos, en lugar de estar libre en el extremo de entrada de aire. Como se muestra en la figura 14, en algunas realizaciones, el elemento transversal 306 puede ubicarse longitudinalmente en el centro con respecto a los pilares 305. Como resultado, además de las simetrías lateral y transversal de realizaciones anteriores, la estructura de soporte interna 303 (y el regulador de flujo 301) también pueden tener simetría longitudinal (por ejemplo, alrededor de un plano transversal lateral central).

Como en las realizaciones anteriores, el diámetro exterior de la base hueca 304 es mayor que el diámetro interior del elemento tubular flexible 302, y el montaje de los dos componentes se logra estirando el elemento tubular 302 sobre la superficie exterior de la base hueca 304. El elemento tubular 302 y la estructura de soporte interna 303 juntos definen una trayectoria de flujo de aire 307 entre los mismos que incluye una entrada de aire 308 y una salida de aire 309. La trayectoria de flujo de aire 307 también incluye los lúmenes 310 a través de los pilares 305. Cuando se aspira aire hacia la salida de aire 309, fluye hacia la trayectoria de flujo de aire 307 y a través (es decir, a través de) los lúmenes 310 y alrededor de los pilares 305 a través de la entrada de aire 308, creando una reducción en la presión de aire en la trayectoria de flujo de aire 307 por el efecto Bernoulli. La presión reducida en la trayectoria de flujo de aire 307 provoca una reducción en el diámetro a lo largo del eje menor de la sección transversal elíptica del elemento tubular 302 centrado aproximadamente en el punto medio de la trayectoria de flujo de aire 307.

Una posible ventaja de tener el elemento tubular 302 fijado en ambos extremos es que el elemento tubular 302 puede ser de mayor espesor para un rendimiento de control de flujo dado, ofreciendo así una ventaja de fabricación con respecto al intervalo de especificación dimensional del elemento tubular 302. Otra posible ventaja de tener el elemento tubular 302 fijado en ambos extremos es que el uso de una disposición simétrica (por ejemplo, simétrica longitudinal, lateral y transversalmente) puede ofrecer un beneficio de fabricación, ya que no requiere una orientación consistente y especificada de extremo a extremo durante el montaje.

Inhaladores medicinales

La figura 15 ilustra un inhalador medicinal 250 de acuerdo con una realización de la presente divulgación que emplea un regulador de flujo 101 de la presente divulgación. Solo a modo de ejemplo, el inhalador medicinal 250 se muestra en la figura 15, que incluye el regulador de flujo 101 de las figuras 3 a 8; sin embargo, debe entenderse que cualquier regulador de flujo de la presente divulgación puede emplearse en el inhalador 250. A modo de ejemplo adicional, el inhalador medicinal 250 se muestra como un inhalador de dosis medida presurizado (pMDI) de presionar y respirar.

El inhalador 250 comparte muchos de los elementos, características y funciones del pMDI 50 de la figura 1, en la que números similares representan elementos similares. Como resultado, se hace referencia a la descripción anterior que acompaña a la figura 1 para una descripción más completa de las características y elementos (y alternativas a tales características y elementos) del inhalador 250 de la figura 15.

El inhalador 250 incluye un recipiente 251 que contiene una formulación de medicamento 252, comprendiendo el recipiente un contenedor 253 sellado con una válvula dosificadora 254. El recipiente 251 se asienta dentro de una carcasa (o "accionador") 255 que comprende una porción de manguito tubular 256 inicialmente abierta que tiene un primer extremo abierto 247 dimensionado para recibir el recipiente 251 y desde el cual su base 249 puede sobresalir, y una porción en forma una boquilla tubular abierta 257. La carcasa abierta 255 puede definir una trayectoria de flujo de aire 246 en la misma, en particular, desde una entrada de aire 215, abierta al ambiente, hasta la boquilla 257 que define un orificio de inhalación o una salida de aire 245. Una porción de vástago 258 sobresale de la válvula dosificadora 254 y está ubicada y retenida por fricción en una cavidad de vástago 259 formado como parte integral de la carcasa 255. Se forma un orificio de pulverización 260 en la cavidad de vástago 259 y proporciona un paso para la comunicación fluida entre la porción de vástago 258 de la válvula y la boquilla 257.

Como se muestra también en la figura 15, el inhalador 250 incluye además el regulador de flujo 101 incorporado directamente en el inhalador 250, colocándolo en la trayectoria de flujo de aire 246 del inhalador 250. Particularmente, en la realización de la figura 15, el regulador de flujo 101 está ubicado en una trayectoria de flujo de aire tubular dedicada 214 entre la entrada de aire 215 y una salida de aire 216 en comunicación fluida con la salida de aire 245 del inhalador 250, de manera que la trayectoria de flujo de aire 214 forma una porción de la trayectoria de flujo de aire total 246 del inhalador 250.

Solo a modo de ejemplo, la trayectoria de flujo de aire dedicada 214 está ubicada en una porción trasera de la carcasa 255 (es decir, opuesta a la boquilla 257) y está formada integralmente con la carcasa 255. A modo de ejemplo adicional, la entrada de aire 215 está definida por un segundo extremo abierto 220 de la carcasa 255, en la que el segundo extremo abierto 220 está dimensionado para recibir el regulador de flujo 101. Cuando un paciente inhala en la boquilla 257, el aire fluye a través de la entrada de aire 215 hacia el regulador de flujo 101, creando la presión reducida requerida para activar el regulador de flujo 101, regulando así el flujo de aire. Para evitar cualquier entrada de aire desde la parte superior del inhalador 250 que se derivaría del regulador de flujo 101, una cubierta 217 que forma una junta está ubicada sobre el primer extremo abierto 247 de la carcasa 255. La cubierta 217 puede ser flexible, para permitir que la base 249 del recipiente 251 esté todavía deprimida para administrar la dosis de formulación de medicamento. Esta flexibilidad puede proporcionarse mediante la elección apropiada de materiales de fabricación para la cubierta 217, a través de la geometría y el diseño de la cubierta, o ambos.

La trayectoria de flujo de aire dedicada 214 se muestra sustancialmente constante en sección transversal en la figura 15; sin embargo, no es necesario que sea así. Varias formas y configuraciones posibles para trayectorias de flujo de aire que incluyen un regulador de flujo de la presente divulgación y para ser incorporadas en un inhalador medicinal de la presente divulgación se describen con mayor detalle a continuación con referencia a las figuras 20 a 23.

La figura 16 ilustra un inhalador medicinal 350 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. El inhalador 350 comparte muchos de los elementos, características y funciones de los inhaladores 50 y 250 de las figuras 1 y 15, respectivamente, en los que números similares representan elementos similares. Como resultado, se hace referencia a la descripción anterior que acompaña a las figuras 1 y 15 para una descripción más completa de las características y elementos (y alternativas a tales características y elementos) del inhalador 350 de la figura 16.

El inhalador 350 incluye una carcasa 355 que define una trayectoria de flujo de aire 346 a través de la misma, que incluye un extremo abierto 320 y una salida de aire 345 (formada por una boquilla 357). La carcasa 355 también incluye una porción de manguito tubular 356 inicialmente abierta que tiene un extremo abierto 347 dimensionado para recibir un recipiente 351 que comprende una formulación de medicamento 352. El inhalador 350 incluye además el regulador de flujo 101 (es decir, solo a modo de ejemplo) colocado en la trayectoria de flujo de aire 346 que se extiende desde el extremo abierto 320 hasta la salida de aire 345. Particularmente, similar a la realización de la figura 15, el regulador de flujo 101 está posicionado en una trayectoria de flujo de aire dedicada 314 que está abierta al ambiente (por ejemplo, a través del extremo abierto 320) y en comunicación fluida con, y forma una porción de, la trayectoria de flujo de aire general 346 del inhalador 350. Además, la trayectoria de flujo de aire dedicada 314 está formada integralmente con la carcasa 355, y en particular está formada en una porción trasera de la carcasa 355, es decir, opuesta a la boquilla 357.

La figura 16 ilustra un sistema alternativo para sellar el extremo abierto 347 de la carcasa 355 del inhalador 350 para evitar que el aire de derivación "derrote" al regulador de flujo 101. En esta realización, se usa una junta de faldón 318 para sellar o sellar sustancialmente el espacio alrededor del recipiente 351. Es decir, la junta de faldón 318 está ubicada entre una superficie exterior 322 del recipiente 351 (y particularmente, una superficie externa 322 de un contenedor 353 del recipiente 351) y una superficie interior 324 de la carcasa 355 (y particularmente, una superficie interior 324 de la porción de manguito 356 de la carcasa 355) para sellar el extremo abierto 347 (es decir, la porción de manguito 356 de la carcasa 355) del ambiente.

La junta de faldón 318 puede estar formada por un elastómero anular delgado y flexible y puede hacerse suficientemente flexible para evitar introducir una gran resistencia al movimiento longitudinal del recipiente en la porción de manguito 356 de la carcasa 355. Otras disposiciones de componentes de sellado resultarán evidentes para un experto en la técnica.

La figura 17 ilustra un inhalador medicinal 450 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. El inhalador 450 comparte muchos de los elementos, características y funciones de los inhaladores 50 y 250 de las figuras 1 y 15, respectivamente, en los que números similares representan elementos similares. Como resultado, se hace referencia a la descripción anterior que acompaña a las figuras 1 y 15 para una descripción más completa de las características y elementos (y alternativas a tales características y elementos) del inhalador 450 de la figura 17.

El inhalador 450 incluye una carcasa 455 que define una trayectoria de flujo de aire 446 a través del mismo, que incluye un paso de aire 469 y una salida de aire 445. En particular, la carcasa 455 incluye una porción de manguito tubular abierto 456 que tiene un extremo inicialmente abierto 447 que define el paso de aire 469, y una boquilla 457 que define la salida de aire 445. La porción de manguito 456 y el extremo abierto 447 están dimensionados para recibir un recipiente 451 que comprende una formulación de medicamento 452. El inhalador 450 incluye además el regulador de flujo 101 (es decir, solo a modo de ejemplo) colocado en la trayectoria de flujo de aire 446.

La figura 17 ilustra otro sistema alternativo para sellar el extremo abierto 447 de la carcasa 455 del inhalador 450 para evitar que el aire de derivación "derrote" al regulador de flujo 101. En esta realización, en lugar de que el regulador de flujo 101, o una trayectoria de flujo de aire dedicada, forme una porción o esté integrado en la carcasa 455 del inhalador 450, el regulador de flujo 101 está ubicado en una tapa 426 configurada para acoplarse a (por ejemplo, se engancha o encaja) en el extremo inicialmente abierto 447 de la carcasa 455 para cerrar y sellar el extremo abierto 447, de modo que la tapa 426 termine formando una porción de la trayectoria de flujo de aire 446 cuando se acopla a la carcasa 455. Como resultado, la tapa 426, cuando está acoplada a la carcasa 455, define la entrada de aire de la trayectoria de flujo de aire 446 del inhalador 450, de manera que el aire inhalado debe pasar a través del regulador de flujo 101 en la tapa 426. En esta realización, la tapa 426 se puede proporcionar como un accesorio adaptado a un inhalador existente.

Similar a la cubierta 217 de la figura 15, la tapa 426 se puede formar de un material flexible para permitir que el recipiente 451 todavía se presione cuando se desee. Además, o alternativamente, como se muestra en la figura 17, en algunas realizaciones, el inhalador 450 puede incluir un botón 419 para permitir que se presione el recipiente 451 para liberar una dosis de medicamento. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el botón 419 puede fijarse con respecto a la tapa 426 y la tapa 426 puede ser flexible. En algunas realizaciones, la tapa 426 no necesita ser flexible y el botón 419 puede moverse con respecto a la tapa 426.

En otras realizaciones, los reguladores de flujo de la presente divulgación se pueden construir en otras ubicaciones dentro de un inhalador. Por ejemplo, el regulador de flujo podría colocarse debajo del pie de la cavidad del vástago (ver, por ejemplo, la cavidad del vástago 59 de la figura 1) en el que la porción del vástago de la válvula (véase, por ejemplo, la porción de vástago 58 de la figura 1) del recipiente (ver, por ejemplo, el recipiente 51 de la figura 1) se coloca. En tales realizaciones, por ejemplo, su entrada se puede colocar debajo de la boquilla del inhalador (ver, por ejemplo, la boquilla 57 de la figura 1), y su salida podría disponerse para alimentar aire a la región de la cavidad del vástago. Una cubierta de sellado (ver, por ejemplo, la cubierta 217 de la figura 15), una junta de faldón (ver, por ejemplo, la junta de faldón 318 de la figura 16), o se pueden emplear otros medios de sellado sobre el extremo abierto de la carcasa que recibe el recipiente de medicamento para evitar que el aire pase por alto el regulador de flujo.

En cualquiera de los inhaladores de la presente divulgación que emplean reguladores de flujo de la presente divulgación, se pueden proporcionar estructuras de rejilla sobre la entrada de aire de la trayectoria de flujo de aire en la que se encuentra el regulador de flujo, de modo que, por ejemplo, grandes trozos de residuos, por ejemplo, no entren inadvertidamente en el dispositivo inhalador. Además, en cada realización del inhalador de la presente divulgación, la entrada de aire de la trayectoria de flujo de aire del regulador de flujo se coloca preferentemente donde no será fácilmente bloqueada u obstruida inadvertidamente por los labios, dedos, etc. de un paciente durante el uso.

La figura 18 ilustra un inhalador medicinal 550 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. Solo a modo de ejemplo, el inhalador 550 es sustancialmente el mismo que el inhalador 250 de la figura 15 e incluye el regulador de flujo 101 colocado en la trayectoria de flujo de aire 546 del inhalador, excepto que el inhalador 550 incluye además uno o más sensores de presión 525, 527 ubicados en la trayectoria de flujo de aire del regulador de flujo dedicado 514. Se hace referencia a la descripción anterior que acompaña a la figura 15 para una descripción más completa de las características y elementos (y alternativas a tales características y elementos) del inhalador 550 de la figura 18.

Como se muestra en la figura 18, un sensor de presión 525 está ubicado en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire dedicada 514. El sensor de presión 525 está conectado a un controlador (no mostrado), ambos alimentados por una fuente de energía adecuada (no mostrada) con un interruptor apropiado para proporcionar una función de encendido/apagado.

Generalmente, un controlador de la presente divulgación puede ser un dispositivo electrónico adecuado, tal como, por ejemplo, un controlador lógico programable ("PLC"), una placa de circuito programable ("PCB"), un microprocesador y/u otros dispositivos o estructuras adecuadas. Como tal, el controlador 151 puede incluir componentes tanto de hardware como de software, y el término "controlador" pretende abarcar ampliamente la combinación de dichos componentes.

Con referencia continua a la figura 18, cuando se conecta la alimentación, el sensor de presión 525 determina la presión atmosférica. Cuando el paciente inhala aire a través del inhalador 550, haciendo que el aire salga de la salida de aire 516, el aire fluye hacia la trayectoria de flujo de aire 514 a través de la entrada de aire 515, y el sensor de presión 525 detecta y/o mide la presión de aire que cambia dinámicamente provocado por el esfuerzo inspiratorio del paciente junto con la funcionalidad del regulador de flujo 101.

La detección de cambios de presión, con respecto a la presión atmosférica inicial, mediante la cooperación entre el sensor de presión 525 y un controlador, puede usarse para calcular el caudal de aire que pasa por el sensor de presión 525. (El caudal de aire provoca una reducción de la presión del aire local, a través del efecto Bernoulli). Cuando se alcanza un caudal predeterminado deseado, se puede enviar una señal electrónica a un componente adecuado, tal como un diodo emisor de luz (LED) o una pantalla de cristal líquido (LCD) o un altavoz de audio, para proporcionar una señal para que el usuario accione el inhalador 550. Alternativamente, la señal electrónica podría usarse para habilitar un mecanismo para accionar automáticamente el inhalador 550.

Además, en algunas realizaciones, se puede incluir un segundo sensor de presión 527 en la trayectoria de flujo de aire 514 hacia la salida de aire 516. La presencia de este segundo sensor de presión 527 se puede utilizar para determinar la dirección del flujo de aire mediante la comparación (por ejemplo, realizada por el controlador) de las presiones de aire locales relativas en los dos sensores de presión 525, 527, que se pueden utilizar para distinguir la inspiración de la espiración (por ejemplo, si un paciente sopla en el inhalador 550 en lugar de aspirar aire a través del inhalador 550). Esto puede permitir que un mecanismo de accionamiento de la activación de la respiración (por ejemplo, mecánico o electrónico) esté dispuesto para que no funcione si el paciente exhala en el inhalador, en lugar de hacerlo a través del mismo, diferenciándose los dos modos de respiración fácilmente por las diferentes relaciones de caída de presión relativas detectadas por el primer y segundo sensores 525 y 527.

La inclusión de dos sensores de presión 525, 527 en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire 514 permite la medición (junto con los componentes eléctricos apropiados, tal como un controlador (por ejemplo, una placa de circuito programable (PCB)), una fuente de alimentación, etc. ) de los cambios de presión, que pueden correlacionarse con los caudales de aire. Cuando se logra un caudal predeterminado, esto puede provocar una señal para activar un mecanismo de disparo eléctrico para accionar el recipiente 551 del inhalador. Tal mecanismo puede invalidar el requisito de que el paciente coordine la inhalación y la activación del inhalador. Además, el caudal de activación se puede programar de forma diferente para diferentes productos. Sin embargo, en cada caso, el uso de un flujómetro integral (que los sensores de presión 525, 527 pueden ser efectivamente) y el accionamiento electrónico pueden asegurar que el inhalador 550 pueda accionarse en un momento apropiado en la maniobra inspiratoria del paciente. El circuito electrónico involucrado también puede configurarse para permitir que se cuente y registre cada evento desencadenante, y puede usarse para proporcionar también un recuento de dosis, por ejemplo, para mostrar al paciente el número teórico de dosis que aún quedan.

Además de utilizar las mediciones de presión y los datos de caudal calculado para activar la activación del recipiente, dicho sistema puede configurarse opcionalmente para proporcionar retroalimentación al paciente y a su médico.

La trayectoria de flujo de aire 514 que contiene el regulador de flujo 101 puede incorporarse, de una manera similar a la ya descrita, en cualquiera de la variedad de inhaladores mencionados anteriormente. También debe entenderse que la incorporación de sensores de presión en la trayectoria de flujo de aire del regulador de flujo se puede emplear en cualquier inhalador, tal como el de cualquiera de las figuras 15 a 17, o cualquier otro inhalador de la presente divulgación. A modo de ejemplo, los sensores de presión de la figura 18 se pueden colocar en una trayectoria de flujo de aire formada en la tapa 426 de la figura 17. Los componentes electrónicos relevantes también se pueden incorporar en la tapa 426.

En algunas realizaciones, no importa qué tipo de inhalador se emplee, la trayectoria de flujo de aire 514 que incluye el regulador de flujo 101 y los sensores de presión 525, 527, junto con los componentes eléctricos relevantes, se pueden fabricar como una pieza o componente separado, o como una porción del inhalador 550. Las figuras 20 a 23, que se describen a continuación, ilustran conjuntos de regulación de flujo de ejemplo (o "trayectorias de flujo de aire" o "conjuntos de trayectorias de flujo de aire") de la presente divulgación que comprenden reguladores de flujo de la presente divulgación que pueden formarse por separado y ponerse en comunicación fluida con, o incorporarse de otro modo en, un inhalador, o que puede formar una porción de un inhalador de la presente divulgación.

La figura 19 ilustra un inhalador 750 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, que incluye el regulador de flujo 101 de las figuras 3 a 8. A modo de ejemplo, el inhalador 750 se ilustra como una variante de un inhalador disponible bajo la denominación comercial AUTOHALER™ de 3M Company, St. Paul, MN. Se pueden encontrar detalles adicionales con respecto al inhalador 750 en la patente US 7.296.567.

Como se muestra en la figura 19, el regulador de flujo 101 está posicionado en una trayectoria de flujo de aire dedicada 714 ubicada en una porción inferior de una carcasa 755 del inhalador 750, que está formada integralmente con la carcasa 755. La trayectoria de flujo de aire dedicada 714 incluye una entrada de aire 715 (por ejemplo, definida por un extremo abierto auxiliar 720) abierta al ambiente y una salida de aire 716 en comunicación fluida con una trayectoria de flujo de aire 746 del inhalador 750. Particularmente, la trayectoria de flujo de aire dedicada 714 está dispuesta sustancialmente de manera horizontal, de manera que la entrada de aire 715 está ubicada generalmente debajo de la boquilla 757. Se proporcionan medios de sellado (no mostrados) para asegurar que no haya entradas de fugas de aire significativas en ninguna otra parte del inhalador 750, con el fin de que sustancialmente todo el flujo de aire a través del inhalador 750 pase a través de la trayectoria de flujo de aire dedicada 714.

En esta realización, el flujo de aire inspiratorio se extrae a través de la entrada de aire 715 (por ejemplo, a través de una rejilla de entrada, pantalla o red 728) hacia el regulador de flujo 101 y de allí hacia la región alrededor de una cavidad del vástago 759. Cuando el paciente inhala en la boquilla 757 del inhalador 750 (que define un orificio de inspiración 745), una paleta 777 se eleva en el flujo de aire inspiratorio, activando esa elevación un mecanismo mecánico de liberación de dosis 728. La pulverización de formulación de medicamento emergente 761 es arrastrada en el flujo de aire desde la salida de aire 709 del regulador de flujo 101 y la salida de aire 716 de la trayectoria de flujo de aire dedicada 714 y emerge con el flujo de aire a través de la boquilla 757. Un experto en la técnica observará que los reguladores de flujo de la presente divulgación pueden colocarse en múltiples ubicaciones en dicho inhalador, por ejemplo, en la parte trasera del inhalador, en la parte delantera, en la parte superior, en un lado, etc. Además, resultará evidente que la forma exterior del inhalador se puede moldear y diseñar independientemente de las superficies internas del flujo de aire.

Nuevamente, la incorporación de un dispositivo electrónico de memoria apropiado podría permitir la captura, el almacenamiento y la recuperación del perfil de inhalación del paciente (caudales, caídas de presión, etc.) correspondiente a cada vez que se utilizó el inhalador. La inclusión de unos medios para transmitir los datos, por ejemplo, a través de un cable o usando tecnología inalámbrica, a un dispositivo secundario, por ejemplo, un ordenador o un teléfono 'inteligente', podría hacer que estos datos estén fácilmente disponibles para el médico del paciente u otras personas, para permitirles monitorizar la capacidad del paciente para usar el inhalador con éxito y permitir que se brinde un asesoramiento de atención médica adecuado y oportuno en función del análisis y de la interpretación de la información recuperada.

En realizaciones alternativas, el inhalador accionado por respiración puede incluir una parte tanto reutilizable como reemplazable. Por ejemplo, una parte reutilizable que contiene la electrónica compleja y relativamente cara podría emparejarse a su vez con una serie de cartuchos que contienen medicamentos reemplazables. En tales realizaciones, el regulador de flujo se puede asociar con el cartucho reemplazable o, alternativa y preferentemente, con la unidad reutilizable. En cualquier caso, la trayectoria de flujo de aire del inhalador puede configurarse para pasar a través de la parte reutilizable, la parte de recarga reemplazable o ambas.

En otra realización más, se pueden incorporar dos o más reguladores de flujo con diferentes resistencias y/o características de colapso en un inhalador medicinal de la presente divulgación, o una trayectoria de flujo de aire de la presente divulgación para su uso con un inhalador medicinal, por ejemplo, en una configuración de trayectoria de flujo paralelo. En una realización adicional más, se pueden incorporar dos o más reguladores de flujo con diferentes resistencias y/o características de colapso en un inhalador medicinal o en una trayectoria de flujo de aire de la presente divulgación en una disposición de trayectoria de flujo en serie. Tales realizaciones pueden proporcionar una mayor capacidad para ajustar la velocidad de flujo frente a las características de caída de presión de los inhaladores medicinales.

Conjuntos de regulador de flujo

La figura 20 ilustra un conjunto de regulación de flujo (o "trayectoria de flujo de aire" o "conjunto de trayectorias de flujo de aire") 630 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. El conjunto de regulación de flujo 630 puede formarse por separado y ponerse en comunicación fluida con un inhalador o incorporarse de otro modo a un inhalador, o puede formar una porción de un inhalador de la presente divulgación. Como se muestra en la figura 20, el conjunto de regulación de flujo 630 puede incluir una carcasa 635 que define una trayectoria de flujo de aire 614 que comprende una entrada de aire 615 y una salida de aire 616; un regulador de flujo 101 colocado en una trayectoria de flujo de aire 614; y una constricción 623 en la trayectoria de flujo de aire 614. La carcasa 635 se muestra con más detalle en la figura 21, y se describe en detalle a continuación.

El regulador de flujo 101 puede configurarse para proporcionar una resistencia variable (dinámica) al flujo de aire en una trayectoria de flujo de aire 614; y la constricción 623 se puede configurar para proporcionar una resistencia fija (estática) al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire 614. La constricción 623 puede incluir una o más de una sección Venturi (como se muestra), un paso estrecho (por ejemplo, un paso estrecho, con respecto a las regiones/porciones adyacentes de la trayectoria de flujo de aire 614), una trayectoria tortuosa y una combinación de los mismos. Una trayectoria tortuosa puede incluir uno o más giros, curvas o vueltas (por ejemplo, un giro brusco de al menos 60 grados).

Además, en algunas realizaciones, el conjunto de regulación de flujo 630 puede incluir también un primer sensor de presión (entrada de aire) 625 y un segundo sensor de presión (salida de aire) 627. El conjunto de regulación de flujo 630 puede tener dimensiones (por ejemplo, una longitud) apropiadas para las dimensiones físicas de un inhalador asociado.

En algunas realizaciones, la carcasa 635 puede ser un elemento separado que puede colocarse dentro, colocarse en comunicación fluida con y/o acoplarse a una carcasa de un inhalador. Además, o alternativamente, en algunas realizaciones, la carcasa 635 puede referirse a una porción de una carcasa de un inhalador, de manera que la carcasa 635 está formada integralmente con una carcasa de un inhalador.

La trayectoria de flujo de aire 614, y en particular, la entrada de aire 615 se puede configurar para mejorar la sensibilidad de al menos el primer sensor de presión 625. El primer sensor de presión 625 está conectado a la trayectoria de flujo de aire 614 mediante un primer conducto 621. Las dimensiones de este conducto (por ejemplo, su área de sección transversal) se pueden elegir para garantizar un equilibrio apropiado entre tener una caída de presión deseablemente baja a lo largo de su longitud y evitar que esté lo suficientemente abierto como para afectar significativamente al flujo de aire en la trayectoria principal del flujo de aire 614. En algunas realizaciones, este conducto puede ser de sección transversal redonda, con un diámetro interno de aproximadamente 2 mm y una longitud interna total de aproximadamente 15 mm.

Como se mencionó anteriormente, la trayectoria de flujo de aire 614 puede incluir además una resistencia fija o estática, particularmente, en forma de una constricción (o "constricción Venturi") 623 ubicada entre la entrada de aire 615 y la salida de aire 616 que forma particularmente un tubo Venturi (o sección Venturi) que amplifica eficazmente la caída de presión inducida por el flujo de aire local en el primer sensor de presión 625. Particularmente, la constricción 623 se puede ubicar corriente arriba del regulador de flujo 101. Tal amplificación puede permitir el uso de un sensor de presión menos sensible para medir el caudal de aire con una precisión determinada. Esto ayuda a limitar el coste de fabricación del inhalador en el que se incorpora el conjunto 630.

La adición del segundo sensor de presión 627 conectado por un segundo conducto 629 (por ejemplo, en algunas realizaciones, que tiene un diámetro interno de aproximadamente 2 mm y una longitud interna de aproximadamente 9 mm), a la trayectoria de flujo de aire 614 en una posición corriente abajo de, y lejos de, la constricción 623 de la sección Venturi puede ayudar a determinar la dirección del flujo de aire (es decir, para distinguir la inhalación de la exhalación). Esto permite que un mecanismo de accionamiento de la activación de la respiración (por ejemplo, mecánico o electrónico) esté dispuesto para que no funcione si el paciente exhala en el inhalador, en lugar de hacerlo a través del mismo, diferenciándose los dos modos de respiración fácilmente por las diferentes relaciones de caída de presión relativas detectadas por el primer y segundo sensores 625 y 627.

En algunas realizaciones, el primer conducto 621 puede tener una primera área de sección transversal (por ejemplo, un área de sección transversal promedio, o un área de sección transversal en una región del primer conducto ubicado adyacente al primer sensor de presión); el segundo conducto 629 puede tener una segunda área de sección transversal (por ejemplo, un área de sección transversal promedio, o un área de sección transversal en una región del primer conducto ubicado adyacente al primer sensor de presión); y la trayectoria de flujo de aire 614 puede tener una tercera área de sección transversal (por ejemplo, un área de sección transversal promedio, o un área de sección transversal en una región del primer conducto o el segundo conducto).

En algunas realizaciones, la relación entre el área de la primera sección transversal y la tercera área de la sección transversal y/o la relación entre el área de la segunda sección transversal y la tercera área de la sección transversal no puede ser mayor de 0,3; en algunas realizaciones, no más de 0,25; en algunas realizaciones, no más de 0,2; en algunas realizaciones, no más de 0,18; en algunas realizaciones, no más de 0,16; en algunas realizaciones, no más de 0,15; en algunas realizaciones, no más de 0,1; en algunas realizaciones, no más de 0,08; en algunas realizaciones, no más de 0,07; y en algunas realizaciones, no más de 0,05.

Los presentes inventores calcularon que, en algunas realizaciones, un inhalador que comprende el conjunto de regulación de flujo 630 de la figura 20 puede proporcionar una resistencia general al flujo de aire a 20 L/min. (por debajo del caudal de colapso) de alrededor de 0,8 Pa0-5min/L. Esta es una cifra deseable para un inhalador para el tratamiento de la EPOC o el asma. La dinámica de fluidos computacional (CFD) es una herramienta útil para ser utilizada por un experto en la técnica para desarrollar realizaciones alternativas modificadas y dimensionadas apropiadamente a las mostradas en el presente documento.

En algunas realizaciones, donde un inhalador incorpora uno o más sensores de presión, el perfil de inhalación del paciente se puede registrar para cada uso del inhalador. Con la inclusión de los componentes electrónicos apropiados, por ejemplo, un dispositivo de memoria y medios de transmisión de datos, cada perfil de inhalación del paciente puede capturarse, almacenarse y recuperarse para análisis e interpretación futuros. Esto puede permitir que el médico del paciente y otras personas controlen la capacidad del paciente para usar el inhalador con éxito y puede permitir que se brinden consejos y/o intervenciones de atención médica adecuados y oportunos.

Además, en algunas realizaciones, se pueden realizar mediciones de caída de presión del flujo de aire para permitir que un inhalador registre tanto el hecho de que se tomó una dosis como para registrar el perfil de inhalación correspondiente. Esto permite que el médico del paciente, o una autoridad u organización que pague por la atención médica del paciente, sepa que el paciente realmente ha tomado la dosis. Los inhaladores anteriores que han registrado la liberación de una dosis, incluso con un registro de la fecha y hora de esa liberación, no han registrado ni registrado el perfil de inhalación correspondiente, lo que los hace vulnerables al 'desecho de dosis', práctica en la que los pacientes pueden engañar a sus médicos y otros a pensar que están tomando las dosis prescritas incluso cuando en realidad simplemente las están desperdiciando al pulverizar las dosis en el aire circundante, etc. Es bien sabido que tales prácticas ocurren cuando los pacientes se avergüenzan de decirle a su médico que no han seguido su régimen de tratamiento prescrito. La capacidad de detectar tales prácticas, mediante la utilización de realizaciones de la presente divulgación, permite a los profesionales de la salud la oportunidad de comprender lo que los pacientes están haciendo realmente y les permite asesorar y/o alterar los regímenes de tratamiento en consecuencia.

La figura 21 ilustra un ejemplo de los elementos o componentes que se pueden usar para hacer el conjunto de regulador de flujo 630 de la figura 20. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un controlador 632 (por ejemplo, una placa de circuito programable (PCB)) puede incluir los dos sensores de presión 625, 627. Como se muestra en las figuras 20 y 21, el regulador de flujo 101 comprende el elemento tubular 102 y la estructura de soporte interna 103. La trayectoria de flujo de aire 614 puede estar formada por una carcasa 635, que se muestra incluyendo una carcasa frontal 633 y una carcasa trasera 634, por ejemplo, para facilitar el moldeo por inyección de plástico que se pueden acoplar (por ejemplo, a través de cualquiera de los medios de acoplamiento descritos anteriormente con respecto al acoplamiento del elemento tubular 102 y la estructura de soporte interna 103). En algunas realizaciones, la carcasa 635 puede estar formada por dos o más porciones longitudinales (es decir, como se muestra en la figura 21 a modo de ejemplo), o adicional o alternativamente, la carcasa 635 puede estar formada por dos o más porciones transversales que se unen transversalmente, con respecto a una dirección longitudinal D, es decir, con respecto a la dirección general del flujo de aire. La carcasa separada 635 se muestra por simplicidad y solo a modo de ejemplo; sin embargo, debe entenderse que el conjunto 630 y la trayectoria de flujo de aire 614 pueden formarse en su lugar (por ejemplo, formarse integralmente) con una carcasa de un inhalador medicinal, y el inhalador puede modificarse para incluir todos los elementos mostrados en las figuras 20 a 21 del conjunto 630.

Varios parámetros afectan el caudal de aire colapsante exacto y el caudal de aire de regulación para el regulador de flujo 101 y el conjunto de regulador de flujo 630. Ejemplos de tales parámetros incluyen el material que forma el elemento tubular 102; el diámetro y el espesor del material del elemento tubular; la forma y las dimensiones de la constricción 623 y de la estructura de soporte interna 103; y factores ambientales tales como la temperatura y la humedad (por ejemplo, dependiendo del material del elemento tubular). En base a las enseñanzas de la presente divulgación, una persona con conocimientos ordinarios en la técnica reconocerá cómo probar los efectos de variar estos diferentes parámetros de entrada sin apartarse del alcance de la presente invención, con el fin de optimizar una configuración exacta del regulador de flujo y la trayectoria de flujo de aire para una aplicación particular.

La figura 22 ilustra un conjunto de regulador de flujo 830 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. El conjunto de regulación de flujo 830 puede formarse por separado y ponerse en comunicación fluida con un inhalador o incorporarse de otro modo a un inhalador, o puede formar una porción de un inhalador de la presente divulgación. Como se muestra en la figura 22, el conjunto de regulador de flujo 830 puede incluir un regulador de flujo 801 colocado en una trayectoria de flujo de aire 814, incluyendo la trayectoria de flujo de aire 814 una entrada de aire 815 y una salida de aire 816. La trayectoria de flujo de aire 814 puede estar formada por una carcasa 835. En algunas realizaciones, la carcasa 835 puede ser un elemento separado que puede colocarse dentro, colocarse en comunicación fluida con y/o acoplarse a una carcasa de un inhalador. Además, o alternativamente, en algunas realizaciones, la carcasa 835 puede referirse a una porción de una carcasa de un inhalador, de manera que la carcasa 835 está formada integralmente con una carcasa de un inhalador.

El regulador de flujo 801 incluye un elemento tubular 802 y una estructura de soporte interna 803. Como se muestra en la figura 22 solo a modo de ejemplo, en algunas realizaciones, la estructura de soporte interna 803 puede incluir una base hueca 804 que puede estar formada al menos parcialmente por la carcasa 835, o una porción de la misma, de modo que el elemento tubular 802 se estire externamente alrededor de una porción (por ejemplo, una pared exterior) de la carcasa 835 y está ubicada internamente con respecto a otra porción de la carcasa 835. En tales realizaciones, toda la estructura de soporte interna 803 puede estar formada integralmente, o proporcionada por, una porción de la carcasa 835, que, como se describió anteriormente, también puede formar al menos una porción de un inhalador.

Como se muestra también en la figura 22, la trayectoria de flujo de aire 814 puede incluir (por ejemplo, la carcasa 835 puede incluir) uno o más salientes o características 837 que se proyectan hacia dentro colocadas en una o más posiciones longitudinales deseadas para alentar al elemento tubular 802 del regulador de flujo 801 a colapsar en ubicaciones específicas y predefinidas. En algunas realizaciones, el uno o los saliente 837 que sobresalen hacia dentro pueden tener la forma de estrías pinzantes, o en algunas realizaciones, el(los) saliente(s) 837 puede(n) incluir un saliente anular que rodea el elemento tubular 802. El(los) saliente(s) 837 pueden aplicar tensión mecánica al elemento tubular 802. Alterando el tamaño y/o el número del saliente(s) 837, se puede controlar el caudal al que se colapsa el elemento tubular 802. Además, o alternativamente, en algunas realizaciones, las propiedades del material del elemento tubular pueden controlarse para fomentar la geometría y las características de colapso precisas, por ejemplo, empleando una dureza Shore particular en una sección específica del elemento tubular 802.

El(los) saliente(s) 837 también puede(n) reducir cualquier tendencia de las regiones de flexión hacia dentro del elemento tubular 802 a adherirse a la carcasa 835, por ejemplo, si el paciente exhala humedad en el inhalador.

Además, en algunas realizaciones, la trayectoria de flujo de aire 814 puede incluir una constricción y, en particular, una constricción ubicada corriente arriba del regulador de flujo 801, es decir, hacia la entrada de aire 815, utilizada como sección Venturi para acelerar la velocidad del aire local más allá sensor de presión adyacente (no mostrado), como se describió anteriormente con respecto a las figuras 20 y 21. Una disposición de este tipo puede permitir mediciones de presión (y mediciones de caudal de aire calculadas) más precisas que las que se obtendrían de otro modo con un sensor de presión dado.

La figura 23 ilustra un conjunto de regulador de flujo 930 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. El conjunto de regulación de flujo 930 puede formarse por separado y ponerse en comunicación fluida con un inhalador o incorporarse de otro modo a un inhalador, o puede formar una porción de un inhalador de la presente divulgación. Como se muestra en la figura 23, el conjunto de regulador de flujo 930 puede incluir un regulador de flujo 901 colocado en una trayectoria de flujo de aire 914, incluyendo la trayectoria de flujo de aire 914 una entrada de aire 915 y una salida de aire 916. La trayectoria de flujo de aire 914 puede estar formada por una carcasa 935. En algunas realizaciones, la carcasa 935 puede ser un elemento separado que puede colocarse dentro, colocarse en comunicación fluida con y/o acoplarse a una carcasa de un inhalador. Además, o alternativamente, en algunas realizaciones, la carcasa 935 puede referirse a una porción de una carcasa de un inhalador, de manera que la carcasa 935 está formada integralmente con una carcasa de un inhalador.

El regulador de flujo 901 incluye un elemento tubular 902 y una estructura de soporte interna 903. Como se muestra en la figura 23 solo a modo de ejemplo, en algunas realizaciones, la estructura de soporte interna 903 puede incluir una base hueca 904 que puede estar formada al menos parcialmente por la carcasa 935, o una porción de la misma, de modo que el elemento tubular 902 se estire externamente alrededor de una porción de la carcasa 935 y está ubicada internamente con respecto a otra porción de la carcasa 935. Como se muestra, en algunas realizaciones, la trayectoria de flujo de aire 914 puede incluir una constricción Venturi 923 corriente arriba del regulador de flujo 901, que puede usarse para mejorar la sensibilidad de un sensor de presión adyacente (no mostrado) como ya se ha descrito.

En algunas realizaciones, como se muestra en la figura 23, la trayectoria de flujo de aire 914 puede incluir una o más características que se pueden formar directamente en la carcasa 935 en la que se asienta el regulador de flujo 901 para dirigir el flujo de aire hacia el regulador de flujo 901. Por ejemplo, como se muestra en la figura 23, la trayectoria de flujo de aire 914 puede incluir un paso de canalización 936 que dirige el flujo de aire hacia el regulador de flujo 901 y evita el flujo de aire a un lado externo, exterior al elemento tubular 902, evitando así la pérdida de presión y manteniendo el aire en la superficie exterior del elemento tubular 902 estancada.

Cada realización mostrada en las figuras se ilustra como una realización separada para mayor claridad al ilustrar una variedad de características de los reguladores de flujo e inhaladores medicinales de la presente divulgación. Sin embargo, debe entenderse que cualquier combinación de elementos y características de cualquiera de las realizaciones ilustradas en las figuras y descritas en el presente documento puede emplearse en los reguladores de flujo e inhaladores medicinales de la presente divulgación. Por ejemplo, cualquiera de las características de los conjuntos de regulación de flujo de las figuras 20 a 23, o combinaciones de las mismas, o combinaciones parciales de las mismas, se pueden incorporar en cualquiera de los inhaladores medicinales de las figuras 15 a 19. Además, cualquiera de las características del regulador de flujo de las figuras 3 a 14, o combinaciones de las mismas, o combinaciones parciales de las mismas, pueden incorporarse en cualquiera de los conjuntos de regulación de flujo o inhaladores medicinales de la presente divulgación.

Se entiende que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y a la disposición de los componentes expuestos en la descripción anterior o ilustrados en los dibujos adjuntos. La invención es capaz de otras realizaciones y de ser practicada o de ser llevada a cabo de varias maneras. Además, debe entenderse que la fraseología y la terminología empleada en el presente documento son para el propósito de descripción y no deben considerarse como limitativas. Debe entenderse además que se pueden utilizar otras realizaciones y se pueden realizar cambios estructurales o lógicos sin apartarse del alcance de la presente divulgación.

Se pretende que los siguientes ejemplos proféticos sean ilustrativos de la presente divulgación y no limitativos.

EJEMPLOS

EJEMPLO 1 - CAUDAL DE REGULACIÓN

La figura 24 y la Tabla 1 muestran el intervalo calculado de caudales que los pacientes inhalarán a través de conjuntos de regulación de flujo que tienen la configuración del conjunto de regulación de flujo 630 de las figuras 20 y 21, que comprenden el regulador de flujo 101 de las figuras 3 a 8, con valores de regulación de caudal nominal de 30, 40 y 50 L/min, respectivamente. Queda claro a partir de la figura 24 y la Tabla 1 que la dispersión en los caudales es mayor para los caudales de regulación del regulador de flujo nominal más alto.

Para propósitos de modelado, se ha tomado una distribución normal de los caudales de regulación alrededor de cada caudal volumétrico de regulación objetivo (es decir, 30 L/min, 40 L/min y 50 L/min), y las siguientes extensiones de datos representan las distribuciones de caudales a las que operarán los reguladores de flujo dentro de una población de conjuntos de reguladores de flujo. Por ejemplo, para el caso de un caudal volumétrico que rige el objetivo de 30 L/min, una pequeña cantidad de reguladores de caudal colapsarán a alrededor de 25 L/min, mientras que se esperaría que la mayoría gobernaran a un caudal cercano al objetivo de 30 L/min, y un pequeño número gobernará un caudal cercano a los 35 L/min. Se supone que, si un regulador de flujo colapsa, entonces la resistencia al flujo aumentará significativamente y la caída de presión estará dominada por la resistencia dinámica o variable.

Los datos a continuación se calcularon modelando la caída de presión a varios caudales utilizando la siguiente ecuación:

Caída de presión (Pa) = ((R2 D2) x F2)/1000

donde: R = Resistencia estática, Pa05(min/L)

D = Resistencia dinámica, Pa05(min/L)

F = Caudal, L/min

La resistencia estática del conjunto del regulador de flujo 630 se estimó en 0,83 Pa05(min/L), basado en una combinación de la resistencia de las pérdidas de entrada, la resistencia del Venturi, la resistencia del regulador de flujo y las pérdidas de salida.

Tabla 1. Intervalos de caudales con caudales reguladores de 30, 40 y 50 L/min.

Los inventores han encontrado ventajas particulares con la configuración de reguladores de flujo que tienen un caudal nominal de regulación de 30 L/min.

EJEMPLO 2 - RESISTENCIA AL FLUJO DE AIRE

Otro parámetro importante que se puede optimizar es la resistencia al flujo de aire estático del conjunto.

Un conjunto de regulación de flujo que tiene la configuración del conjunto de regulación de flujo 630 de las figuras 20 y 21, que comprende el regulador de flujo 101 de las figuras 3 a 8 se formó con una resistencia estática de 0,83 Pa05(min/L) y un caudal nominal de regulación de 30 L/min. El rendimiento de un conjunto de regulación de flujo de este tipo se ilustra mediante el trazado sólido en la figura 25, derivado de datos calculados utilizando la ecuación descrita anteriormente en el Ejemplo 1. Como se muestra, este diseño de conjunto de regulador de flujo permitirá que un paciente que inhala con una caída de presión de solo 0,5 kPa inhale a través del conjunto a 25 L/min. El otro extremo es un paciente que crea una caída de presión de 4 kPa, y en esta circunstancia el caudal de inhalación se regirá de acuerdo con la tolerancia del regulador de flujo entre aproximadamente 25 y 35 L/min. Como se desprende del trazado sólido, este diseño garantiza que todos los medicamentos se administren dentro de este intervalo de caudal de aproximadamente 25 a 35 L/min, Independientemente de la capacidad pulmonar del paciente. Esto mejorará sustancialmente la consistencia de la dosis para los pacientes (por ejemplo, pacientes con EPOC), tanto entre pacientes como en pacientes. Por lo tanto, todos los pacientes se beneficiarán de un conjunto de regulación de flujo de este tipo.

El trazado discontinuo de la figura 25 muestra el efecto de una mayor resistencia estática para el conjunto, de 1,0 Pa0’5min/L. Algunos pacientes, particularmente aquellos que inhalan con una caída de presión de solo alrededor de 0,5 kPa, no alcanzarán el caudal requerido para que funcione el regulador de flujo. Estos pacientes no se beneficiarán directamente del regulador de flujo.

El trazado de puntos de la figura 25 muestra el efecto de una resistencia estática más baja para el conjunto del regulador de flujo, de 0,6 Pa0-5min/L. A todos los pacientes les resultará más fácil inhalar a través del conjunto y a algunos pacientes más débiles les resultará más fácil obtener un caudal cercano al caudal de regulación. Sin embargo, una resistencia estática demasiado baja puede conducir a un aumento de la deposición del fármaco en la boca y en la garganta, lo cual no es deseable, por lo que también es preferible evitar que la resistencia estática sea demasiado baja.

Tabla 2:

Sobre la base de estos cálculos y estas consideraciones, la resistencia estática ideal para el conjunto de regulación de flujo de las figuras 20 y 21 que comprende el regulador de flujo de las figuras 3 a 8 con un caudal de control de 30 L/min se considera que ronda los 0,8 Pa05min/L. Con esta resistencia, se esperaría que prácticamente todos los pacientes con EPOC y asma inhalaran a una velocidad de flujo superior a aproximadamente 30 L/min. Una mayor resistencia (por ejemplo, 1,0-1,1 Pa05min/L), provocaría que algunos pacientes con EPOC no pudieran alcanzar una tasa de inhalación de 30 L/min.

Normalmente, solo el 95 % de los pacientes con EPOC producen una caída de presión de inhalación de más de 0,6 kPa. Como resultado, la provisión de conjuntos de regulación de flujo (y/o inhaladores) que comprenden los reguladores de flujo de la presente divulgación abastece satisfactoriamente a la gran mayoría de pacientes con asma y EPOC, que pueden producir una caída de presión de inhalación de entre 0,5 y 4,0 kPa.

Las realizaciones descritas anteriormente e ilustradas en las figuras se presentan a modo de ejemplo únicamente y no pretenden ser una limitación de los conceptos y principios de la presente divulgación. Varias características y aspectos de la presente divulgación se establecen en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de regulación de flujo (630) para su uso con un inhalador medicinal, comprendiendo el conjunto: una carcasa (635);

una trayectoria de flujo de aire (614) definida por la carcasa (635) y que incluye una entrada de aire (615) y una salida de aire (616);

un regulador de flujo (101) posicionado en la trayectoria de flujo de aire (614) entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616) para gobernar el flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire (614) a un caudal volumétrico de regulación objetivo, estando el regulador de flujo (101) configurado para proporcionar una resistencia dinámica al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire (614) en función de la caída de presión del aire entre una entrada (108) y una salida (109) del regulador de flujo (101); y

una constricción (623) en la trayectoria de flujo de aire (614), ubicada entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616), estando la constricción (623) configurada para proporcionar una resistencia estática al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire ( 614), en el que la constricción (623) se coloca en al menos una de (i) una ubicación en la carcasa (635) corriente arriba del regulador de flujo (101).

2. El conjunto de la reivindicación 1, en el que la resistencia dinámica y la resistencia estática están configuradas para proporcionar una primera resistencia general R¹al flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire (614) con una caída de presión de 0,5 kPa y una segunda resistencia general R²en la trayectoria de flujo de aire (614) a una caída de presión de 4 kPa, en el que la relación de R²/R¹es de al menos 1,5.

3. El conjunto de la reivindicación 1 o 2, en el que el conjunto está configurado para proporcionar una resistencia general al flujo de aire de al menos 0,4 Pa0-5*min/L con una caída de presión entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616) de la trayectoria de flujo de aire (614) de 0,5 kPa.

4. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la constricción (623) está configurada para proporcionar una resistencia estática al flujo de aire de no más de 1,2 Pa0-5*min/L con una caída de presión entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616) de la trayectoria de flujo de aire (614) de 0,5 kPa.

5. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la constricción (623) está configurada para contribuir a una resistencia general al flujo de aire de al menos 1 Pa0-5*min/L con una caída de presión entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616) de la trayectoria de flujo de aire (614) de 4 kPa.

6. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la constricción (623) está configurada para contribuir a una resistencia general al flujo de aire de no más de 3,2 Pa0-5*min/L con una caída de presión entre la entrada de aire (615) y la salida de aire (616) de la trayectoria de flujo de aire (614) de 4 kPa.

7. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el caudal volumétrico de regulación objetivo es al menos aproximadamente 25 L/min.

8. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la constricción (623) incluye al menos una sección Venturi, un paso estrecho y una trayectoria tortuosa.

9. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además un canal de canalización (936) formado en la carcasa para dirigir el flujo de aire hacia el regulador de flujo (101) e inhibir que el flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire (614) evite el regulador de flujo (101).

10. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además un sensor de presión (625) ubicado en la trayectoria de flujo de aire (614) corriente arriba del regulador de flujo (101).

11. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además un primer sensor de presión (625) ubicado en la trayectoria de flujo de aire (614) corriente arriba del regulador de flujo (101) y un segundo sensor de presión (627) ubicado en la trayectoria de flujo de aire (614) corriente abajo del regulador de flujo (101).

12. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además un primer sensor de presión (625) ubicado en un primer conducto (621) ubicado en un primer conducto (621) conectado a la trayectoria de flujo de aire (614) en una primera ubicación corriente arriba del regulador de flujo (101) y un segundo sensor de presión (627) ubicado en un segundo conducto (629) conectado a la trayectoria de flujo de aire (614) en una segunda ubicación corriente abajo del regulador de flujo (101).

13. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el regulador de flujo (101) incluye:

un elemento tubular (102) que define al menos una porción de una trayectoria de flujo de aire, comprendiendo el elemento tubular (102) al menos una pared flexible (140) configurada para flexionarse hacia dentro en respuesta a un flujo de aire en la trayectoria de flujo de aire; y

una estructura de soporte interna (103), ubicada dentro del elemento tubular (102) y configurada para preservar al menos un área de sección transversal predeterminada de la trayectoria de flujo de aire dentro del elemento tubular (102) cuando la al menos una pared flexible (140) del elemento tubular (102) se flexiona hacia dentro.

14. Un inhalador medicinal (250), que comprende:

una trayectoria de flujo de aire (246) que incluye un orificio de aspiración y un orificio de inhalación; y el conjunto de regulación de flujo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores colocado en comunicación fluida con la trayectoria de flujo de aire del inhalador.